摘要
目前，蓝藻水华频繁暴发，给人类健康带来极大的威胁，引起人们越来越多的关注。本课题组在前期的工作中，以卡尔文循环中重要的调控酶果糖-1，6二磷酸/景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶(Cy-FBP/SBPase)为靶标得到了有较好抑藻效果的硫代乙酰胺类化合物，分别是TAD-Ⅰ、TAD-Ⅲ、TAD-Ⅳ，这些化合物在200μL培养体系中对集胞藻PCC6803抑制的EC50分别为0.46μM、0.08μM、O.13μM。本文将培养体系扩大到100mL，通过比较分析这些化合物处理不同类型蓝藻后对蓝藻的生长发育，光合作用系统中叶绿素a含量、PSⅡ活性与全链电子传递速率，抗胁迫能力等生理指标的变化，研究了TAD-Ⅰ、TAD-Ⅲ、TAD-Ⅳ对蓝藻的抑制机理，主要研究结果如下: 1.TAD-Ⅰ对蓝藻抑制机理的研究: 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=O.02±O.005时，与对照CuSO4相比，TAD-Ⅰ对两种蓝藻的生长的抑制作用接近。进一步的研究发现，TAD-Ⅰ对两种蓝藻PSⅡ活性与全链电子传递速率的抑制作用比CuSO4强，当TAD-Ⅰ在终浓度为O.5-2μM时，铜绿微囊藻905受到的氧化损伤较小。当TAD-Ⅰ的终浓度≥3μM时，集胞藻6803受到的氧化损伤加重。同时TAD-Ⅰ对集胞藻PCC6803中Cy-FBPase/SBPase过量表达的突变体蓝藻PSB的生长、PSⅡ活性与全链电子传递速率的抑制作用相比于集胞藻PCC6803都有所降低，结合前期课题组研究结果，TAD-Ⅰ对Cy-FBP/SBPase的活性抑制的IC50为O.67μM，推测TAD-Ⅰ可能是由于结合在Cy-FBP/SBPase上导致蓝藻的光合作用活性降低。 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=O.32±O.02时，TAD-Ⅰ见效慢。 2.TAD-Ⅲ对蓝藻抑制机理的研究: 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=0.02±0.005时，与对照CuSO4相比，TAD-Ⅲ对这两种藻的生长表现出更强的抑制作用，且对铜绿微囊藻905生长的抑制效果是集胞藻6803的10倍左右。进一步的研究发现，TAD-Ⅲ对两种蓝藻PSⅡ活性与全链电子传递速率的抑制效果比CuSO4强。同时TAD-Ⅲ对集胞藻6803的氧化损伤较小。而对铜绿微囊藻905的氧化损伤却较大。且TAD-Ⅲ使得铜绿微囊藻905胞外藻毒素含量升高、藻毒素总含量降低，表明TAD-Ⅲ影响了铜绿微囊藻905细胞膜的完整性，同时TAD-Ⅲ会影响其藻毒素的合成。 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=O.32±0.02时，TAD-Ⅲ见效慢。 3.TAD-Ⅳ对蓝藻抑制机理的研究: 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=0.02±O.005时，TAD-Ⅳ对两种蓝藻的生长、PSⅡ活性与全链电子传递速率的抑制作用都比CuSO4强。氧化应激的结果显示TAD-Ⅳ处理升高了两种蓝藻细胞中MDA含量、SOD活力，即时TAD-Ⅳ会加剧PCC6803中细胞膜的脂质过氧化反应，细胞受到一定程度损伤。推测TAD-Ⅳ是通过抑制光合作用与抗氧化系统而抑制了蓝藻的生长。 当集胞藻PCC6803、铜绿微囊藻FACHB905的起始浓度为OD730=0.32±O.02时，TAD-Ⅳ见效慢。 综上所述，推测TAD-Ⅰ通过抑制蓝藻中Cy-FBP/SBPase的活性从而影响光合作用活性，同时引起氧化自由基积累，影响细胞正常生长。TAD-Ⅲ与TAD-Ⅳ通过影响蓝藻细胞的光合作用系统与抗氧化系统影响了细胞正常生长，同时TAD-Ⅲ还会影响蓝藻细胞膜的完整性与微囊藻藻毒素的合成。
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