刘吉祥, 刘芳宇, 孙林鹤, 崔 键, 徐迎春, 常雅军,①, 姚东瑞,①
〔1. 江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园): a. 江苏省水生植物资源与水环境修复工程研究中心,b. 江苏省植物资源研究与利用重点实验室, 江苏 南京 210014; 2. 南京农业大学园艺学院, 江苏 南京 210095〕
化感物质是次生代谢产物,分子量较小,结构相对简单,在自然环境中易降解,生态安全性较好[1]。植物化感物质对藻类具有生长抑制效应[2],植物化感抑藻技术是生态安全、环境友好的控藻技术[3-5]。近年来,化感作用是农业、环境科学和生态领域的研究热点之一[6]。目前已发现植物化感物质20余种,其中酚酸类化感物质的化感作用较强[7-8]。穗状狐尾藻(MyriophyllumspicatumLinn.)中的儿茶酚、五倍子酸、鞣花酸和邻苯三酚等可同时抑制铜绿微囊藻(MicrocystisaeruginosaKützing)和斜生栅藻〔Scenedesmusobliquus(Turpin) Kützing〕生长[9-11];苦草(VallisneriaspiralisLinn.)中的苯甲酸、阿魏酸和咖啡酸等可显著抑制铜绿微囊藻生长[2,12-13];0.6 mmol·L-1羟基苯甲酸和1.0 mmol·L-1阿魏酸可显著抑制水华鱼腥藻〔Anabaenaflosflos-aquae(Lyngb.) de Breb.〕和蛋白核小球藻(ChlorellapyrenoidosaChick)生长[14];水杨酸对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的混合体系有生长抑制效应,半致死浓度为64.90 mg·L-1[15];0.6 mmol·L-1水杨酸对水华鱼腥藻的生长抑制效应最佳[16]。
酚酸类化感物质对蓝藻的生长抑制作用及蓝藻的生理生化响应与酚酸类化感物质和蓝藻的种类相关。酚酸类化感物质对蓝藻的化感抑制机制主要包括:1)对蓝藻细胞膜的影响与破坏,如对羟基苯甲酸会造成铜绿微囊藻细胞膜的破裂和溶解[17];2)对蓝藻细胞光系统的影响与损坏,如邻苯二酚会对铜绿微囊藻的PSⅡ活性造成持续的、不可恢复的破坏[18];……