浮游植物荧光仪在水生生物学设计教学中的应用

浮游植物荧光仪是一种水生生物学、环境科学等领域的分析仪器,是开展水质监测与水域生态学类的重要辅助仪器.通过对浮游植物荧光仪在环境类专业课程设计中的应用探究,旨在深入了解浮游植物光合参数对环境的指示关系,同时应用于环境监测实验设计以及科研和教学过程中,充分发挥浮游植物荧光仪应用范围广泛、反应快速,操作简单等特点.培养过程鼓励独立实验,加强环境专业学生的理论运用和实验实践能力,以期增强学生对专业知识的理解和应用.

白玉兰落叶水浸出液抑制蓝藻生长和叶绿素荧光特性分析

利用浮游植物荧光仪对暴露于不同浓度白玉兰落叶水浸出液下微囊藻生长、最大光合作用效率(Fv/Fm)、实际光合作用效率[Y(Ⅱ)]、光能利用效率(alpha)和最大相对电子传递速率(r ETRmax)进行为期15 d的检测,分析白玉兰落叶浸出液对微囊藻的抑制效应和叶绿素荧光特性影响.结果发现,白玉兰落叶浸出液能有效抑制微囊藻的生长,呈明显浓度抑制型变化,抑藻能力随时间的延长而下降.低浓度(0.4、0.8、1.2、1.6 g·L-1)浸出液胁迫下,对微囊藻叶绿素荧光参数无显著影响;高浓度(2.0 g·L-1)浸出液胁迫下,在早期(4 d内)对荧光参数有极显著抑制作用.三维荧光图谱表明,在投量为2.0 g·L-1时,第15天色氨酸及酪氨酸荧光峰强度约为1.2 g·L-1投量情况下的1/3,同时腐殖酸的荧光峰强度减弱.第7—15天,藻细胞生长的半抑制浓度EC50值最小约为0.5—0.7 g·L-1.

河蟹养殖池塘微囊藻水华毒性及其光合作用活性特征

苏州市吴中区一河蟹养殖池塘在2013年7月和8月发生了严重的微囊藻水华.采用单一和双重PCR扩增微囊藻毒素合成酶基因,用以检测微囊藻水华是否产毒,结果显示为阳性.同时,采用高效液相色谱测定微囊藻水华的毒性大小.结果表明:7月和8月微囊藻水华的胞内微囊藻毒素浓度分别为1.49和0.88μg/L,胞外微囊藻毒素的浓度分别为0.75和1.09μg/L.另外,采用浮游植物荧光仪Phyto-PAM测定河蟹养殖水体形成水华的微囊藻的光合作用活性.结果显示:7月和8月水华微囊藻的最大光量子产量Fv/Fm分别为0.48和0.44,实际光量子产量ΦPSII分别为0.38和0.32,表明形成水华的微囊藻有较高的生长潜力.非光化学荧光淬灭值NPQ分别为0.28和0.36.从快速光响应曲线RLC的特征参数来看,7月水华微囊藻的光合作用活性和光能利用效率高于8月.本研究结果表明,河蟹养殖池塘水体受到微囊藻水华和微囊藻毒素的污染,进而可能对河蟹食品安全构成潜在威胁.

荔枝落叶对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响

利用浮游植物荧光分类仪对暴露于不同浓度荔枝落叶浸出液下铜绿微囊藻的生长、最大光合作用效率(Fv/Fm)、实际光合作用效率(YⅡ)、光能利用效率(α)、最大相对电子传递速率(r ETRmax)和光饱和系数(Ik)进行了为期15 d的检测,研究浸出液对铜绿微囊藻生长和光合作用的影响.结果发现,浸泡5 d的荔枝落叶浸出液可以抑制藻的生长,呈明显的浓度抑制型变化,随着时间的延长,抑制作用下滑.荧光参数Fv/Fm、YⅡ和α与浸出液浓度由负相关转为正相关或保持正相关关系,浸出液可能早期对藻光合作用发生胁迫,或通过提高光能利用效率来度过胁迫环境,r ETRmax、Ik和叶绿素a浓度与浸出液浓度由负相关转为显著负相关关系.三维荧光图谱结果表明,第15 d时,在投量为2.0 g·L-1时,色氨酸及酪氨酸荧光峰强度约为1.2g·L-1投量情况下的1/3,同时腐殖酸的荧光峰强度减弱.进一步研究藻细胞生长的半抑制浓度EC50值表明,与传统的农作物秸秆控藻比较,其EC50值较低,可能荔枝落叶化感控藻效果较强,只需较低的浸出液浓度而能达到较好的控藻效果.