近日,我院首席专家张利民教授作为通讯作者的论文“How does Microcystis aeruginosa respond to elevated temperature?”被Science of the Total Environment (2023, 164277,https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164277)录用并在线发表。Science Of The Total Environment是ELSEVIER于1972年创办的环境类期刊,近五年的影响因子为10.237,在JCR中属于Q1类期刊,在中科院SCI分区中属于环境科学生态大类学科中的1区期刊。
该研究认为:蓝藻及其藻毒素在淡水生态系统中广泛存在,严重危害着人类的健康,其中铜绿微囊藻是淡水水华爆发的主要藻种之一。在全球变暖的趋势下,温度成为影响铜绿微囊藻生命周期的关键因素。本研究着重模拟野外温度(4―35 °C)培养铜绿微囊藻,分别对应越冬期、复苏期和快速生长期。结果表明,铜绿微囊藻在4―8 °C进行越冬,生长较慢;9-16 °C处于复苏期,开始生长;经过有效积温,在16 °C后进入快速生长期。在整个过程中,藻细胞的总胞外聚合物(TEPS)浓度在15 °C时迅速增加。在快速生长阶段,光合系统II的实际量子产率(Fv′/Fm′)在20°C时达到峰值,解析了铜绿微囊藻的最适生长温度为20–25°C。此外,代谢产物TEPS和微囊藻毒素(MC)在20–25°C时分泌量达到峰值,藻细胞在26°C-35°C进行快速积累。研究进一步揭示了温度对光合作用相关酶RuBisCO 和FBA的代谢活性和藻毒素产生基因mcyB等都有显著影响。此研究为铜绿微囊藻在年际循环中的生理效应和代谢活性提供了观点,并表明了随着全球变暖温度的提升,铜绿微囊藻的复苏可能会提前,且适宜的生长阶段会延长,藻毒素毒性加大,最终将增强微囊藻的爆发。