淡水微藻对水体微（纳米）塑料胁迫的响应研究

发布时间：2020-08-09 01:57

【摘要】：微(纳米)塑料广泛分布于水环境中,其对水生生态系统的影响日益受到重视。本论文以水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为实验对象,通过研究单一种类微塑料聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、纳米塑料(纳米聚氯乙烯(NPVC);纳米聚丙烯(NPP)及以上四种复合微塑料(MIX)胁迫下,微藻生理生化、光合活性、细胞周期的响应,探讨微(纳米)塑料对微藻的影响及其作用机制。研究结果如下:(1)高浓度的PVC和PP均会诱导两种微藻细胞内ROS水平上升,但微藻通过调节细胞内抗氧化酶活性,清除多余的ROS,避免细胞受到氧化损伤。低浓度的纳米塑料和复合微塑料对两种微藻细胞内抗氧化酶活性、MDA含量和ROS水平影响较小。但在高浓度的纳米塑料和复合微塑料胁迫下,微藻细胞内CAT、SOD活性、MDA含量和ROS水平均极显著升高,表明微藻细胞受到氧化损伤。(2)两种微藻在微塑料、纳米塑料和复合微塑料胁迫下,其叶绿素a含量均受到极显著的抑制作用。在微塑料和纳米塑料胁迫下,两种微藻的光合活性受到抑制作用,但能通过自身调节,恢复正常水平。在高浓度复合微塑料胁迫下,水华微囊藻的F_v/F_m、F_v/F_0、rETR、α、ETR_(max)和I_k始终受到抑制,在实验后期也未能恢复到正常水平,表明水华微囊藻光合系统受到不可逆损伤。(3)低浓度微塑料对两种微藻细胞周期影响较小。在高浓度PVC胁迫下,微藻细胞在G_0/G_1期数量下降,S期和G_2/M期细胞数量上升;高浓度PP胁迫下,水华微囊藻G_2/M期显著增加,蛋白核小球藻S期下降明显。在低浓度NPVC胁迫下,水华微囊藻细胞主要被阻滞于G_0/G_1期,对蛋白核小球藻细胞周期无影响;高浓度NPVC胁迫下,水华微囊藻G_0/G_1期、S期和G_2/M期细胞数量均下降;且高浓度NPP胁迫下,蛋白核小球藻细胞在G_0/G_1期阻滞。在复合微塑料胁迫下,两种微藻细胞G_0/G_1期减小,S期和G_2/M期有不同的变化。其中,浓度大于50 mg/L的不同粒径、类型的微塑料都会对两种微藻细胞的凋亡产生诱导作用,且浓度越大,细胞凋亡率越高。NPVC更能诱导微藻细胞凋亡。
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52
【图文】：

技术路线图

水华微囊藻细胞ROS水平对PVC和PP胁迫的响应

蛋白核小球藻ROS水平对PVC和PP胁迫的响应

【参考文献】

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本文编号：2786424