富营养化水体高等水生植物与蓝藻化感互作及其机制

利用高等水生植物化感作用控制蓝藻水华是生态环境领域研究的热点之一，但目前的研究主要集中在水生植物对蓝藻的化感抑制作用，对富营养化条件下水生植物与蓝藻共存时相互化感作用研究较少。本项目拟通过野外调查，筛选抗逆性强的高等水生植物，于室内控制条件下探讨富营养化水体高等水生植物与蓝藻共存时的化感效应，拟合出相应的微分方程组，综合评估富营养化条件下化感互作的动态关系；同时，研究共存时高等水生植物与蓝藻细胞的超微结构及有关酶学变化特征，检测微囊藻毒素合成酶基因mcyB和mcyD在水生植物化感作用下的转录活性，研究高等水生植物对藻毒素等蓝藻化感物质胁迫的应答以及对藻毒素的吸收和降解作用，从细胞、分子水平揭示富营养化条件下高等水生植物与蓝藻化感互作机理，并筛选出既能有效控藻又可减少藻毒素污染的高等水生植物。该研究对富营养化水体水生植被的重建、蓝藻水华及其藻毒素污染的预防和治理具有重要理论与应用意义。

由于水体富营养化，蓝藻水华频繁暴发，利用高等水生植物化感作用控制蓝藻水华是生态环境领域研究的热点。本项目在对巢湖、太湖富营养水体高等水生植物调查的基础上，从中筛选出菹草、金鱼藻、穗花狐尾藻、槐叶萍、荻等近10余种高等水生植物，于室内控制条件下探讨了富营养化水体高等水生植物与蓝藻共存时的化感效应，并根据抑藻效能拟合出相应的微分方程组，综合评估了富营养化条件下化感互作的动态关系；同时，研究了某些高等水生植物如槐叶萍等与蓝藻共存时蓝藻细胞的超微结构以及高等植物细胞的表面结构变化，研究了有关酶学如抗氧化酶的变化特征，研究了部分高等水生植物如槐叶萍对藻毒素等蓝藻化感物质胁迫的应答以及对藻毒素的吸收和降解作用，从细胞、分子水平揭示富营养化条件下高等水生植物与蓝藻化感互作机理，并筛选出既能有效控藻又可减少藻毒素污染的高等水生植物。该研究对富营养化水体水生植被的重建、蓝藻水华及其藻毒素污染的预防和治理具有重要理论与应用意义。