为了探究刚毛藻对As(Ⅲ)的耐性机制,采用室内水培实验,在不同浓度As(Ⅲ)胁迫(0、0.5、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0mg/L)条件下连续培养7 d,测定了刚毛藻的叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性糖和脯氨酸(渗透调节物质)等指标响应情况,研究了刚毛藻对As的吸收,采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对刚毛藻As吸收进行拟合,并采用透射电镜解析其超微结构.结果表明:As(Ⅲ)胁迫在低浓度条件下(2.5 mg/L)对刚毛藻叶绿素含量有促进效应,叶绿素总量最大为2.236 mg/kg,吸收光谱在红橙光区发生红移,在蓝光区发生蓝移.脯氨酸和可溶性糖含量与As(Ⅲ)浓度呈现显著的负相关(P＜0.05).随着As(Ⅲ)胁迫浓度的增加,刚毛藻MDA含量先增后降然后趋于稳定,刚毛藻对As的吸收增强,且符合Freundlich等温吸附模型(R2=0.99).TEM结果显示,随着As(Ⅲ)胁迫浓度的增加,刚毛藻细胞壁变薄褶皱,发生质壁分离,叶绿体发生肿胀解体,保卫细胞变形,气孔扩张.由此,刚毛藻对低浓度(2.5mg/L)As(Ⅲ)具有一定的耐受性.实验结果为研究刚毛藻对As胁迫的响应及刚毛藻在水体修复方面的生态应用提供一定的理论依据.
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