华南热带水库拟柱孢藻产毒基因型的低优势及影响因子分析——以珠海市水库为例

研究以珠海市20座水库两次(2018年和2022年)调查数据为基础,分析华南热带地区产毒拟柱孢藻的发生规律和拟柱孢藻毒素(CYN)的健康风险。基于rpoC1和cyrJ基因的荧光定量PCR分析发现,在两次采样的40个样品中均检到拟柱孢藻,在其中的33个样品中检到产毒拟柱孢藻。种群内产毒基因型的比例在0.046%—38.66%,表明产毒株广泛存在但不占优势。与2018年相比,20座水库的总拟柱孢藻丰度均值在2022年增加近10倍,但两年的产毒拟柱孢藻丰度无显著差异;产毒基因型的比例明显下降,比例均值和最大值分别从2018年的14.86%和38.66%降至2022年的4.17%和17.24%;CYN浓度与产毒细胞比例具有类似的变化趋势,平均浓度也从0.56降至0.19μg/L。线性混合效应模型分析表明,非产毒基因型丰度随无机磷的升高及硝氮的下降而显著增加,而产毒拟柱孢藻比例随水温升高而增加。

蓝细菌螺旋拟柱孢藻的抑菌活性研究

[目的]探讨螺旋拟柱孢藻藻株是否具有潜在的抑菌活性。[方法]从汕头澄海人工对虾养殖池分离纯化藻株,通气扩大培养、离心收集、冷冻干燥后,采用乙醇提取并用柱层析分离,先后得到藻体的乙醇提取物和叶绿素提取物。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为受试菌种,采用圆形纸片法进行抑菌活性研究。[结果]藻体乙醇提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有抑菌作用,其抑菌直径分别为11.8、10.3 mm;藻叶绿素粗提物仅对金黄色葡萄球菌有抑菌作用,抑菌直径为24.2 mm。[结论]螺旋拟柱孢藻乙醇提取物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有中等强度的抑菌活性,而藻体叶绿素提取物仅对金黄色葡萄球菌抑菌,但呈高灵敏抑菌效应,该藻株有望成为生物抑菌来源物质的新型材料而得到进一步开发利用。

枯草芽孢杆菌发酵液对拟柱孢藻的抑制效果及作用方式

全球气候变暖和水体富营养化导致拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)逐渐扩散并在大量湖泊和水库形成水华,其产生的毒素对水生态系统和人类健康构成威胁,实验系统研究了枯草芽孢杆菌发酵液在不同条件下对拟柱孢藻的剂量效应关系、抑藻机制及持续时间,并分析了处理过程中胞内有机物释放的风险。结果表明,10μL/L的枯草芽孢杆菌发酵液处理初始密度为2.26×10^(9)cells/L拟柱孢藻4d后抑制率达到90.48%,并在第5天接近100%。抑制效果受处理水体的pH和水温影响较小。低剂量的枯草芽孢杆菌发酵液(5μL/L)处理1d后拟柱孢藻的光合系统受到抑制,并使超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。但2d后拟柱孢藻又能恢复生长。高浓度发酵液(10μL/L)导致拟柱孢藻在1d内光合系统的完全失活,并且裂解释放了大量有机物,这些大量释放的胞内有机物在5d内能降低至6.27 mg/L。扫描电镜(SEM)显示处理组拟柱孢藻藻丝横隔收缢收缩加剧,细胞表面出现明显褶皱和萎缩,并有大量细胞裂解残体。总体而言,采用枯草芽孢杆菌控制湖泊和水库的拟柱孢水华是一种可行的方法。

活性炭、过氧化氢和次氯酸钠去除拟柱孢藻毒素的比较研究

水华蓝藻产生的拟柱孢藻毒素(Cylindrospermopsin,CYN)已经成为一种新型的生物源性污染物,给水生态系统健康和饮用水安全造成了严重威胁.为了有效应对CYN造成的突发性水污染,本研究利用从产毒藻株中提取的CYN,首次系统比较了水处理工艺中常用的活性炭、H_(2)O_(2)和NaClO对CYN的应急处置效果,对比了吸附法和氧化法的处理效率.结果表明,对于初始浓度为217.4μg·L^(-1)的CYN,1 g·L^(-1)的活性炭处理48 h可以达到约70.5%的去除效率,5 g·L^(-1)和10 g·L^(-1)的活性炭在24 h内就可以去除74.6%~88.9%的CYN,48 h的去除效率达到85.5%~94.1%.3种质量浓度H_(2)O_(2)去除CYN的效率无显著差异,且在24 h时就已经基本反应完全,1 mg·L^(-1) H_(2)O_(2)处理48 h的CYN去除效率为60.2%.NaClO与CYN的反应也在24 h内基本完成,3 mg·L^(-1) NaClO的CYN去除效率显著高于低质量浓度组,在48 h后达到68.8%.综上所述,活性炭吸附组去除CYN的效率更高,且随着添加量的增加和处理时间的延长而增大;H_(2)O_(2)和NaClO氧化组去除CYN的效率相对较低,但反应速度更快;在水处理过程中,可以将氧化法和吸附法相结合,以满足应急处置的要求.

直接竞争ELISA检测拟柱孢藻毒素的方法建立和评价

拟柱孢藻毒素(CYN)对人和动物具有高毒性而在世界上广受关注,快速检测方法的建立可为蓝藻毒素的风险评估提供有效的技术手段.本研究基于前期制备的CYN的单克隆抗体N8,旨在建立一种CYN的快速免疫检测方法-直接竞争ELISA.在对HRP-CYN酶标记物和N8单抗的稀释度进行优化后,最适反应条件下建立的直接竞争ELISA在0~200ng/mL CYN浓度下呈现典型的S型反应曲线,该方法的灵敏度为0.069ng/mL,经logit-log拟合的线性范围为0.1~10ng/mL,检出限远低于WHO建议的0.7ng/mL CYN的安全限值.本研究建立的ELISA方法对水库水样和小球藻稀释液中加标回收率分别为80.44%~125.4%和52.97%~155.19%,在测定CYN时与商业Beacon试剂盒的检测结果高度一致.对大沙河水库中CYN的监测表明该毒素在水体中常年存在,但未超过WHO建议的安全限值.本研究发展的ELISA可实现水样和藻样中CYN的快速检测,为供水安全保障提供一种新的技术手段.

杭州湘湖拉氏拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)藻株的分离及其特征研究

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis)是一类具有固氮能力的丝状水华蓝藻,由于它可以产生拟柱孢藻毒素(Cylindrospermopsin,CYN)以及较强的入侵性,因此被广泛关注.在全球范围内,拟柱孢藻水华的暴发频率和范围显著增加.在中国,拟柱孢藻的分布呈现从东南沿海地区向内陆,从热带、亚热带向温带扩散的特点.目前国内仅发现两株产CYN藻株,均为2012年分离自杭州湘湖的藻株.2020年9月从杭州湘湖分离到一新拟柱孢藻藻株,经形态学特征鉴定为拉氏拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii),基因测序表明该藻株和2012年分离自湘湖的一株有毒拟柱孢藻藻株的16S rRNA基因序列具有3个碱性的差异,和其他地区的拟柱孢藻的16S rRNA基因序列也表现出99.5%以上的相似性.通过对CYN合成基因片段的cyrA,cyrI和cyrJ的PCR检测,该藻株呈现阳性反应.经高效液相色谱(HPLC)化学检测,该藻株产CYN毒素,产毒量为1258.6μg/g.研究结果丰富了我国产CYN的藻株库,在一定程度上也表明其具有环境适应性和稳定性.研究再次验证了产CYN的拟柱孢藻的检测方法,包括DNA检测及HPLC化学检测.湘湖作为杭州萧山重要的饮用水备用水源,建议在今后的水环境监测和管理中引入拟柱孢藻和CYN监测.

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)及其毒素的研究进展与展望

随着水体富营养化程度的加剧,淡水蓝藻水华在全球范围内频繁暴发.拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)作为一类有害水华蓝藻,具有一定的产毒能力和较强的入侵性,日渐受到人们的广泛关注.近年来,拟柱孢藻不断由热带、亚热带地区向温带地区扩张,并在众多水体中出现暴发现象,若其毒素进入到饮用水中,无疑将对人类健康造成潜在威胁.本文从拟柱孢藻的分布演变、生态生理特征、毒性、检测和去除等研究前沿方面进行了综述,并对相关研究领域进行展望,为进一步研究拟柱孢藻的生态毒理、有效控制和去除提供科学依据.

广东省镇海水库拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)的季节动态及驱动因子分析

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是热带地区普遍存在的蓝藻种类,已在广东省很多水库成为优势种类甚至形成水华,作为一种新的有害水华类型,目前对其成因研究甚少.以广东省江门市镇海水库为研究对象,于2014年11月—2015年10月期间对其进行逐月采样,观测理化因子和浮游植物组成,测定拟柱孢藻的丝体长度,初步探讨该水库拟柱孢藻优势形成的原因.数据表明,拟柱孢藻是镇海水库的绝对优势种,常年生物量较高,介于5.9~15.5 mg/L之间,平均生物量为11.3 mg/L,占浮游植物总生物量的93.5%.从季节上看,拟柱孢藻生物量在2—6月相对较高,最高生物量出现在6月,10月和11月生物量最低.拟柱孢藻的丝体长度具有显著的季节变化,与水温呈极显著负相关.相关性分析表明拟柱孢藻生物量与总氮、总磷浓度呈显著正相关,与氮磷比呈显著负相关,而逐步回归分析表明拟柱孢藻生物量的变化主要由总磷浓度决定,推测该藻对磷的超强吸收和储存能力在其生物量季节变动中起重要作用.

温度、光照强度及硝酸盐对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii N8)生长的影响

以从南亚热带水库中分离的拟柱孢藻（Cylindrospermopsis raciborskiiN8）为材料，研究了不同温度（12、16、20、24、28、32℃）、光照强度（6．6、12．4、21．5、30．7、62．9、106．4μmol／（m2·s））和硝态氮浓度（0．5、1、2、4、8、16、32、64、128mg／L）下拟柱孢藻的生长特性．结果表明：在实验设置的温度范围（16～32℃）内拟柱孢藻能够正常生长；最适温度范围为24—28℃，在28℃条件下，具有最大比生长速率，为0．189d^-1；当温度为12℃时，拟柱孢藻叶绿素a浓度一直降低，显著低于其他温度组（16～32℃）．在6．6～106．4μmol／（m2·s）光照强度范围内，拟柱孢藻均呈指数增长趋势，最适光照强度为30．7μmol／（m2·s），其比生长速率达到最大值，为0．156d^-1；高光照强度（62．9～106．4μmol／（m2·s））下拟柱孢藻的比生长速率显著大于低光照强度（6．6—12．4μmol／（m2·s））处理组．拟柱孢藻开始指数增长的最低硝态氮浓度为4mg／L；硝态氮浓度为8mg／L时，拟柱孢藻达到最大比生长速率（O．155d。）；当硝态氮浓度高于16ms／L时比生长速率增加不显著．高硝态氮浓度组（16～128ms／L）拟柱孢藻的叶绿素a浓度和比生长速率显著高于低硝态氮浓度组（0．5—2mg／L）．研究结果说明拟柱孢藻对温度、光照和氮源均有较宽的生态位，有利于在较大空间尺度上进行扩散．

二氧化氯杀灭拟柱孢藻的研究

对于来自某饮用供水水库的拟柱孢藻,研究二氧化氯投加量、藻的初始浓度、pH值、有机物含量和氨氮含量对二氧化氯杀灭拟柱孢藻的效果的影响,探讨二氧化氯氧化与混凝工艺结合的去除拟柱孢藻的最佳工艺条件。结果表明,拟柱孢藻的杀灭率随着二氧化氯投加量增大而提高,随着pH的升高及有机物含量的增大而下降;杀藻量随着藻初始浓度的增大而增大。氨氮对二氧化氯杀灭拟柱孢藻基本没有影响。对于以拟柱孢藻为优势藻的某饮用供水水库原水,二氧化氯氧化与混凝工艺结合除藻的最佳工艺条件为:二氧化氯投加量0.5 mg/L,聚合氯化铝15 mg/L,二氧化氯与混凝剂一起投加。在此条件下,除藻率为98.90%,余浊为1.59 NTU。工艺条件正交试验的直观分析说明影响除藻率的因素依次为:二氧化氯投加量>混凝剂投加量>投加顺序。

拟柱孢藻毒素生态毒性的研究进展和展望

随着全球变暖的加剧,拉氏拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)表现出从热带和亚热带地区向温带地区迁移和扩张的趋势。拟柱孢藻过度繁殖引发的主要生态环境问题是其有毒次级代谢产物——拟柱孢藻毒素(cylindrospermopsin,CYN)的大量产生。这种蓝藻毒素水溶性很高,可长时间停留在水体中,对动植物和人类健康造成威胁。近年来,国际上对CYN的研究越来越多,研究范围也日趋广泛,而国内的相关研究却很少。本文根据现有的研究结果,介绍了CYN的分子结构和理化特性;总结了CYN可能对水生生物、土壤作物和人类健康造成的影响和危害,并对相应的致毒机理进行了归纳总结;最后对未来的研究内容和方向进行了展望。

二氧化氯杀灭拟柱孢藻生成有机副产物的研究

为考察二氧化氯(ClO_2)杀灭拟柱孢藻是否产生有机副产物,用GS-MS分析了在不同ClO_2投加量下ClO_2与拟柱孢藻反应的产物。结果表明,ClO_2杀灭拟柱孢藻产生有机副产物。ClO_2投加量不同产生的有机副产物种类也不同。ClO_2投加量越大,生成有机物的种类越少。ClO_2与藻反应会产生含氮的有机物,除0.5 mg/L的ClO_2投加量外,其余投加量下都产生甲苯。考察了不同反应条件下产生的甲苯质量浓度,当原水藻浓度为1.8×108L-1、ClO_2投加量为8 mg/L时,甲苯质量浓度为35.4μg/L。甲苯生成量在前10 min随时间延长而增大,在10 min时最大,随后随时间延长而减小。甲苯生成量随p H值增大而减小。在温度低于27.5℃时,甲苯生成量随温度升高而增大,但当温度高于27.5℃时,随温度增高而急剧下降。在水处理的混凝工艺中,ClO_2在混凝剂PAC投加前投加和与PAC一起投加产生的甲苯量相差不大,但在PAC投加后再投加时产生的甲苯量少。

ClO_2杀灭拟柱孢藻过程中毒素释放行为与释放机理

试验考察了二氧化氯(ClO_2)杀灭拟柱孢藻过程中不同条件下柱孢藻毒素(CYN)随时间的释放规律,对释放量与时间数据进行曲线方程拟合,并以透射电镜观察不同反应时间拟柱孢藻细胞形态,对柱孢藻毒素的释放机理进行分析。结果表明,反应初期5 min内CYN释放率随时间延长快速提高,随后增长缓慢,30 min后趋于稳定。ClO_2投加量影响了CYN释放速率,1.0 mg/L ClO_2投加量时CYN释放率要高于0.5 mg/L和0.7 mg/L时,但在反应2 h后不同ClO_2投加量的CYN释放率趋于接近。拟柱孢藻初始浓度对CYN释放率的影响不明显。CYN释放率在酸性条件下高于中性和碱性条件。随反应温度升高,CYN释放率逐渐升高。各种反应条件下CYN释放量与反应时间的关系可以用曲线方程来表示。藻细胞形态随反应时间延长发生变化。ClO_2投加量增大,藻细胞结构的破坏程度加剧。在反应初期CYN释放是通过扩散作用而并非由细胞壁的破裂而致。

重金属镉对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)PSⅡ及能量分配特征的影响效应

为了研究重金属镉对藻类光合系统毒性效应及能量分配特征,以拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)为研究对象,分析了不同镉浓度下拟柱孢藻的生长、单位叶绿素a含量、光合系统Ⅱ(PSⅡ)叶绿素荧光及其能量分配模型.结果表明:不同浓度镉培养拟柱孢藻96 h后,0.2 mg/L Cd2+对拟柱孢藻单位细胞叶绿素a含量及PSⅡ活性无显著影响,而0.5mg/L Cd2+培养时拟柱孢藻的单位细胞叶绿素a含量为对照组的62.97%.当Cd2+浓度高于5 mg/L时,拟柱孢藻的PSⅡ活性受到抑制并导致表征量子产额分配的φEo和ψo分别下降了15.35%和13.52%.此外,当Cd2+浓度高于5 mg/L时,藻体PSⅡ能量分配表现为TRO/CSm和ETO/CSm显著减小,DIO/CSm差异不显著,类囊体能量分配表现为ABS/RC、TRO/RC和DIO/RC显著增大,明显区别于0.2、0.5和1 mg/L Cd2+处理组.这些结果表明PSⅡ反应中心是镉对拟柱孢藻光合作用影响的重要作用位点,且Cd2+高于5 mg/L时显著影响了拟柱孢藻PSⅡ反应中心并且抑制了PSⅡ电子传递链供体侧的电子传递,而拟柱孢藻则可能通过改变PSⅡ的能量分配来保护和缓解镉对其光合结构的损伤.

镇海水库拟柱孢藻的分离鉴定和氮磷对其生长的影响

以分离自广东省镇海水库的拟柱孢藻N8为对象,探究其在不同磷浓度及氮磷浓度组合下的生长情况。结果表明,拟柱孢藻N8对磷的适应范围很宽,在0.02—5.12 mg/L磷浓度下均能生长,最适生长磷浓度范围为0.16—5.12 mg/L,磷浓度的升高能显著延长拟柱孢藻的对数生长期和提高生物量。动力学分析表明,拟柱孢藻N8有较低的KSP值,对磷元素的亲和性较高,在磷营养贫乏的环境下更容易形成优势。在氮磷组合实验中,低氮(0.5 mg/L)显著抑制拟柱孢藻的生长,且这种生长抑制不受磷浓度的影响;而在低磷(0.04 mg/L)条件下,水体中氮浓度的增加会显著促进拟柱孢藻的生长,拟柱孢藻在高氮中磷和高氮高磷下的生长显著优于其他氮磷组合条件。研究表明,广东省水库拟柱孢藻的生长受磷的限制较弱,氮是其生长的决定因子。

蓝藻拟柱孢藻(Cylindrospermopsis)和尖头藻(Raphidiopsis)的分与合

蓝藻的物种多样性以及进化是早期地球生命研究的一个重要内容,蓝藻分类系统为多样性的研究提供重要的基础.现代生物学和生物技术的发展也为蓝藻分类系统的修订和变化提供方法上的借鉴.KOMAREK等2014年建立了以蓝藻属水平的分类为重心的8目最新蓝藻分类系统,蓝藻属的概念和标准在新的分类系统中被明确地提出.这个蓝藻属概念的提出使得蓝藻新属创建的数量和速度迅速增加.拟柱孢藻属和尖头藻属分布广泛、适应性强,是常见的水华蓝藻,通过对拟柱孢藻属和尖头藻属合并的分类学讨论,探讨了这2个属的特点、分类发展历史和现状以及2个属的合并原因和合并过程.

光照-温度交互作用及不同氮源对拟柱孢藻生长的影响

为探讨不同环境因子对拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)生长的影响,对从广东省镇海水库分离的2株拟柱孢藻在不同的温度和光照组合,及不同氮源条件下的生长进行了研究。结果表明,在3种光强下,拟柱孢藻N1和N8藻株的生长随温度的上升而增加,均在28℃高光强下达到最大比生长速率,而N8藻株对低温的适应能力要高于N1藻株。拟柱孢藻N1和N8在各硝态氮浓度下均能正常生长,但仅能在中低浓度的铵态氮和尿素氮中生长,高浓度(128~247 mg L–1)的铵态氮和尿素氮会显著抑制藻细胞生长;在3种氮源下,N1藻株的比生长速率均显著大于N8藻株,这说明N1藻株对不同氮源的利用能力要高于N8藻株。因此,广东省的拟柱孢藻具株系多样性,喜好高温,适应较宽的光照范围,并可利用多种氮源用于生长,这可能是该地区拟柱孢藻水华频发的原因。

拟柱孢藻N8全基因组测序及磷吸收转运通路的比较分析

为从分子水平解析热带特征性蓝藻-拉氏拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii,简称拟柱孢藻)环境适应机制,研究以广东省镇海水库中分离的拟柱孢藻藻株N8为材料,采用PacBio单分子实时测序技术(Single Molecule Real-Time, SMRT)进行测序,并初步进行全基因组特征的比较分析。结果显示拟柱孢藻N8全基因组大小为3.857 Mb, GC含量为40.13%,预测编码基因个数为3598个,在COG、KEGG和GO数据库中注释到的基因数分别为2429、1664和2244个。N8藻株与美国国立生物技术信息中心(NCBI)上公布的27株拟柱孢藻基因组大小和GC含量基本一致,但N8的编码基因数最多。基于拟柱孢藻全基因组单拷贝基因的系统进化树表明N8藻株与韩国藻株GIHE 2018的亲缘关系最近。N8藻株的基因组中未发现拟柱孢藻毒素(CYN)和石房蛤毒素(STX)合成酶基因簇,表明该藻株不产蓝藻毒素CYN和STX。对N8藻株和其他7藻株的磷吸收转运通路比较分析表明,这些藻株均拥有较为完整的磷吸收转运基因(双组分调节系统、低亲和力无机磷转运基因、高亲和力无机磷转运系统、有机磷酸盐转运复合体、C-P裂解酶和碱性磷酸酶),表明拟柱孢藻具有灵活利用环境中不同形态磷源的潜能;而不同藻株间的基因拷贝数和排列顺序存在差异,如拟柱孢藻N8基因组中有2个C-P裂解酶复合体蛋白phnF和phnM,其余7株拟柱孢藻则只有1个,表明拟柱孢藻存在株系特异性。N8藻株为中国首株公开完成全基因组测序数据的拟柱孢藻,对其基因组分析和磷吸收转运通路的解析将有助于阐明华南地区拟柱孢藻水华优势形成的分子机制。

广东省千灯湖拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)的形态和产毒能力的株间差异及系统进化

拟柱孢藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是一种入侵蓝藻,能够产生拟柱孢藻毒素(cylindrospermopsin,CYN),严重危害人类健康.现有研究表明该藻已在我国广泛分布,更是华南地区常见的水华蓝藻,但目前对其产毒和起源还缺乏了解.本研究以中国广东省千灯湖分离出的10株拟柱孢藻为材料,对它们的生长、形态和产毒特性进行了观测,并构建了基于nif H和rpo C1基因的双基因系统进化树.结果表明,10株拟柱孢藻藻丝体形态均呈笔直型,除QDH1藻株外,其他的拟柱孢藻均可产生端生异形胞,厚壁孢子也常有出现;10藻株丝体的平均长度在41.0~77.7μm之间,宽度在2.433~3.125μm之间,它们的长宽比值差异显著.10藻株的比生长速率差异极显著,为0.075~0.174 d-1.检测发现10株藻中仅QDH7藻株可检测到6个CYN合成酶基因,液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)分析表明该藻株主要产生deoxy-CYN异构体,其浓度可达1745.19 ng/mL.系统进化分析表明千灯湖的拟柱孢藻与澳大利亚、欧洲和国内其他地区的藻株同源性较高,但基于rpo C1和nif H基因不能区分千灯湖的产毒藻株和非产毒藻株.本研究证实了广东省水体中存在产毒拟柱孢藻,需防范这类新型产毒蓝藻水华所带来的生态风险.

拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础与进化特征

拟柱孢藻毒素是由尖头藻等水华蓝藻产生的一种生物碱类蓝藻毒素.毒理学研究表明该毒素进入动物体内后能够对多种器官产生毒性效应,且以肝毒性较为明显.拟柱孢藻毒素的毒性虽不及微囊藻毒素,但由于其结构的稳定性和水溶性,能够在水体中积累到较高浓度,增大了饮用水健康风险,且容易通过食物链富集造成更为严重的中毒事件.随着尖头藻水华在世界范围内的蔓延,拟柱孢藻毒素也引起了研究者和水体管理部门的广泛关注.作为一种次级代谢产物,拟柱孢藻毒素的生物合成是从甘氨酸、精氨酸和丙二酰CoA开始,由特定的多种酶依次催化完成的.这些酶的编码基因在基因组上形成簇状结构,不同种的产毒藻具有相似的毒素合成基因簇,主要差别在于基因序列的变异和排列方式的不同.对毒素合成基因及其功能的探究不但有助于建立可靠的分子检测方法,用于预测水华发生过程中的毒素风险,还可以加深对蓝藻次级代谢产物合成与进化的认识,为利用和改造这些天然代谢途径合成新的活性化合物提供参考.通过对拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础及其进化特征的系统性总结,以期从分子水平为相关领域的研究者提供有关拟柱孢藻毒素的全面认识.