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草甘膦是目前应用极为广泛的一种高效、低毒、广谱和非选择性除草剂。草甘膦的大量使用使得其在环境中的残留量越来越高,并对生态环境产生了一定的影响和破坏。氨甲基膦酸(AMPA)作为草甘膦在环境中的主要分解产物,容易通过渗透、雨水冲刷和地表径流等方式进入水体,近几年也频繁的在水体中检测到AMPA的存在。然而,AMPA对水生态环境的影响,尤其是对水生生物的影响,目前还不清楚。本研究选择铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidsa)作为模式藻种,研究两种藻类对AMPA的生理生化响应及其机制。首先测定铜绿微囊藻和蛋白核小球藻经过不同浓度AMPA处理后的藻细胞生长曲线、叶绿素a含量和蛋白质含量以确定其生长情况;然后分析藻细胞胞内超氧化物歧化酶(SOD)活力和胞内丙二醛(MDA)浓度以确定AMPA是否会引起铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的氧化应激反应;为了进一步解释AMPA对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的致毒机理,还测定了藻细胞光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活力、胞内微囊藻毒素和藻细胞形态。本研究可为清楚地评价AMPA对水生态系统的环境风险,并为解决AMPA对蓝藻和绿藻致毒机理提供参考,也有助于更全面的认识和预防AMPA对水生态环境与人体健康的危害。主要研究结论如下: 1.AMPA对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的生长具有毒物兴奋效应:低浓度的AMPA会促进铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的生长,且10mg L-1的AMPA对两藻株生长的促进作用最强;而20mg L-1和60mg L-1的AMPA会分别显著地抑制铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的生长。 2.高剂量的AMPA会使铜绿微囊藻(≥20mg L-1)和蛋白核小球藻(≥60mg L-1)处于氧化应激的状态,并通过脂质过氧化反应造成藻细胞的氧化性损伤。 3.铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的PS II不是AMPA攻击的主要位点。 4.AMPA会通过脂质过氧化反应破坏铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的细胞膜,使胞内物质,如微囊藻毒素,释放到胞外环境,可能存在环境风险。 5.AMPA可作为铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长所需的磷源,但无法作为氮源,且两藻株对AMPA的利用效率低于对磷酸盐的利用效率。 6.AMPA对蓝藻的毒性大于对绿藻的毒性。