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关键词：
鼠李糖脂,细胞表面疏水性,脂多糖,芘,生物降解
发表时间：
2012-09-11 16:25:42
群体细胞间空隙在微囊藻水华形成过程中的浮力调节作用
俞怡冰 | -> | 1061| 1| 864.123MB |蓝藻,细胞间空隙,浮力调节,水华形成,浮力提供因子
摘要:伪空胞一直被认为是蓝藻水华形成过程中的主要浮力提供者，但是否是唯一的浮力提供者还不清楚． 本研究利用室内蓝藻水华形成模拟实验和野外验相结合的方法，从生理生态学角度探讨细胞间空隙对蓝藻水华形成的影响． 室内蓝藻水华形成模拟实验表明，蓝藻在上浮过程中以单细胞形态存在，但在水柱培养器取样口6 开始形成小群体;通过对细胞镇重物( 胞外多糖、细胞干重和蛋白质等) 的含量的分析表明，胞外多糖在蓝藻上浮过程中，变化率最大，含量在水柱培养器取样口6 处达到最大值，在3 次实验过程中，胞外多糖的量分别为:3. 02、10. 38 和15. 73 pg / cell． 野外蓝藻群体显示群体内部具有大量的细胞间空隙;将野外蓝藻群体分别经1. 0 MPa 压力和超声波破碎仪40 Hz 处理1min，结果发现蓝藻在1. 0 MPa 压力下，群体内部不存在细胞间空隙，并且伪空胞破裂，蓝藻不能上浮，但在超声波处理下，蓝藻群体被打散成单细胞悬浮在水体中，但伪空胞是完好无损． 实验结果表明，蓝藻利用胞外多糖将蓝藻单细胞聚集成群体，形成细胞间空隙，细胞间空隙产生的浮力是蓝藻水华形成的主要因素之一．
蓝藻细胞利用伪空胞调节自身浮力进行垂直迁移，以获取适宜的光能，得到充足的营养盐，致使它们在与其它藻类竞争时具有明显的优势［1，2］． 孔繁翔等［3］认为蓝藻水华形成之前，蓝藻的生物量在水体中已经大量暴发，蓝藻从悬浮水体到形成水华过程中，伪空胞是否是浮力的主要提供者? 是否还存在其他的浮力提供因子? 诸多问题并不清楚．
由于因伪空胞破裂而导致浮力丧失迅速，而且浮力恢复所需的伪空胞合成过程较慢( ＞ 24 h)［4］，细胞增殖对伪空胞的稀释作用也需要以细胞的世代时间来度量，因此蓝藻水华过程中不可能仅有伪空胞一种浮力提供因子． 但是迄今为止，没有文献报道蓝藻其它浮力提供因子．
蓝藻外面由很多层结构所包被，其主要成分被称为细胞外多糖( exopolysaccharide，EPS)［5］，通常以2 种形式存在，其一为荚膜( capsule ) 或称胶鞘( sheath) ，其二为黏液层( slime) ． 荚膜为一较薄的均一层，具均匀纤丝状结构，围绕在细胞壁外． 黏液层是一非均匀厚层，包围在荚膜外［5，6］． 而胞外多糖中荚膜和黏液层具有黏滞性［6］，可以将蓝藻单细胞黏着成群体，从而在群体内部形成细胞间空隙［6，7］( 图1) ，这种结构不仅可以保护细胞不受不良环境的影响，而且还可能为蓝藻群体提供浮力，从而调节蓝藻细胞的运动，同时蓝藻利用荚膜和黏液层形成群体后扩大了在水体中的体积，增加了群体在水中受到的浮力． 因此蓝藻群体细胞间空隙可能是蓝藻水华形成的重要浮力提供者之一． 但目前这方面的研究尚属空白．
由于因伪空胞破裂而导致浮力丧失迅速，而且浮力恢复所需的伪空胞合成过程较慢( ＞ 24 h)［4］，细胞增殖对伪空胞的稀释作用也需要以细胞的世代时间来度量，因此蓝藻水华过程中不可能仅有伪空胞一种浮力提供因子． 但是迄今为止，没有文献报道蓝藻其它浮力提供因子．
蓝藻外面由很多层结构所包被，其主要成分被称为细胞外多糖( exopolysaccharide，EPS)［5］，通常以2 种形式存在，其一为荚膜( capsule ) 或称胶鞘( sheath) ，其二为黏液层( slime) ． 荚膜为一较薄的均一层，具均匀纤丝状结构，围绕在细胞壁外． 黏液层是一非均匀厚层，包围在荚膜外［5，6］． 而胞外多糖中荚膜和黏液层具有黏滞性［6］，可以将蓝藻单细胞黏着成群体，从而在群体内部形成细胞间空隙［6，7］( 图1) ，这种结构不仅可以保护细胞不受不良环境的影响，而且还可能为蓝藻群体提供浮力，从而调节蓝藻细胞的运动，同时蓝藻利用荚膜和黏液层形成群体后扩大了在水体中的体积，增加了群体在水中受到的浮力． 因此蓝藻群体细胞间空隙可能是蓝藻水华形成的重要浮力提供者之一． 但目前这方面的研究尚属空白．
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