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两种眼子菜科沉水植物与浮游藻类之间的化感作用研究
Alternative TitleSTUDIES ON THE ALLELOPATHY BETWEEN TWO SPECIES OF SUBMERGED POTAMOGETONACEAE AND PLANKTONIC ALGAE
张胜花
Subtype博士
Thesis Advisor吴振斌
2007-12-30
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Place of Conferral水生生物研究所
Keyword马来眼子菜 黄丝草 铜绿微囊藻 羊角月牙藻 化感作用
Abstract目前,水域富营养化已经成为世界范围内一个突出的环境问题,水生植物衰退,藻类疯长。沉水植物与藻类的生境完全相同,研究沉水植物与藻类之间的相互化感作用,对于富营养化水体藻类控制、沉水植物的恢复具有重要的理论作用与实践指导意义。 本论文以眼子菜科的两种常见沉水植物黄丝草(Potamogeton maackianus)和马来眼子菜(Potamogeton malaianus)为研究对象,研究了两种植物与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)之间的化感作用,比较了黄丝草与马来眼子菜对铜绿微囊藻有毒株化感抑制作用的大小,同时还考察了铜绿微囊藻有毒株对植物的营养代谢速度、光合作用和呼吸作用等方面的影响。研究了共培养条件下沉水植物与藻类之间相互的化感作用;采用羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)毒性试验跟踪的方法,提取了马来眼子菜和黄丝草干植物体内抑藻化合物,并对其结构进行了鉴定;分析了马来眼子菜、黄丝草正常生长状态下抑藻活性物质的化学成分;同时,比较了植物提取物和植物分泌物中的主要成分,以求证植物是否可以将体内的一些具有抑藻活性的物质分泌到周围水环境从而对浮游藻类有一定的化感抑制作用。主要研究结果如下: (1)在改良的MIII培养基培养条件下,消除了微生物和营养的影响后,共培养实验和种植水实验显示马来眼子菜对起始浓度为1×106 ind/mL的铜绿微囊藻有毒株有显著的化感抑制效应;此培养条件下马来眼子菜能够分泌化感物质来抑制铜绿微囊藻;pH6.5-9.8对马来眼子菜种植水抑藻效应没有显著影响;高浓度的铜绿微囊藻能够影响马来眼子菜正常的营养吸收、光合作用和呼吸作用。 (2)在改良的¼Hoagland和改良的MIII培养液中,黄丝草对铜绿微囊藻都表现出了明显的化感抑制作用,黄丝草种植水也同样表现出了化感抑藻活性;在改良的¼Hoagland营养条件下共培养7天,铜绿微囊藻有毒株对黄丝草的生物量、体内亲脂性成分的次生代谢过程和分泌行为都产生了一定的影响;在改良的MIII培养条件下,高浓度的铜绿微囊藻对黄丝草的营养吸收、光合作用和呼吸作用产生影响。 (3)在相同的培养条件下,共培养试验和种植水实验的结果都显示黄丝草对于铜绿微囊藻有毒株的抑制作用要强于马来眼子菜;相反地,从马来眼子菜种植水中富集的分泌物对羊角月牙藻的抑制作用大于黄丝草中富集的分泌物。种植水中富集的对羊角月牙藻起抑制作用的化感活性物质都属于弱极性到中等偏弱极性的化合物。 (4)采取藻类毒性跟踪的方法,从马来眼子菜乙酸乙酯浸膏的正己烷萃取物中共分离到除单质硫之外的7个活性单体,其中活性最强的化合物在2 mg/L浓度时就能对羊角月牙藻产生81.6%的抑制活性。分离得到的这7个活性化合物中有两种长链脂肪酸(棕榈酸和二十八碳酸)一个甾体类化合物(豆甾醇)。7个活性化合物都属于极性较弱的化合物,这与分泌物毒性实验结果一致。 (5)采取藻类毒性跟踪的方法,从黄丝草浸膏提取和初步分离得到抑藻活性组分都属于极性较弱的化合物。从正己烷萃取物中分离出了三个活性组分,GC-MS分析发现其中可能的活性化合物为棕榈酸,植物醇,甾醇类化合物,生物碱类,1,1-环己胺二甲醇等化合物。从黄丝草乙酸乙酯萃取物中共分离得到8个活性单体,藻类毒性测试发现这8种物质对羊角月牙藻具有抑制活性,结构鉴定为单质硫,6-羟基-α-紫罗兰酮,3-吲哚甲醛,(Z)-4-((4S,8S)-4-hydroxy-3,3,8- trimethyl-9-oxa-bicyclo[6.1.0]nonan-4-yl)pent-3-en-one,(+)松脂素,豆甾醇,对羟基苯甲酸和一个苯丙素类化合物。这些物质都是首次从黄丝草中分离得到,其中6-羟基-α-紫罗兰酮是首次从植物体内分离得到。(Z)-4-((4S,8S)- 4-hydroxy-3,3,8-trimethyl-9-oxa-bicyclo[6.1.0]nonan-4-yl)pent-3-en-one为首次发现的新化合物。
Pages157
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/12182
Collection学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
张胜花. 两种眼子菜科沉水植物与浮游藻类之间的化感作用研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所,2007.
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