蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法技术

本申请涉及水生植物评估技术领域，具体公开了蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，包括以下步骤：选取苦草与狐尾藻，并对两种水生植物进行预处理；将苦草与狐尾藻分为2组，每组包含5个小组，将5个小组编号为0～4，并对每小组中的每株植株分别编号1～10；向其中一组加入新鲜蓝藻，向另一组加入蓝藻腐解液，预留不添加新鲜蓝藻与不添加蓝藻腐解液的空白组；水培14d后，采取苦草与狐尾藻的叶片组织，检测叶片的多种性能，以检测结果评估苦草与狐尾藻的生物效应。本申请以蓝藻及其腐解液为研究对象，评估其对苦草和狐尾藻的生态效应的影响，提供了生物效应评估方法，为我国蓝藻水华灾害的生态安全阈值指标体系完善提供支撑。的生态安全阈值指标体系完善提供支撑。的生态安全阈值指标体系完善提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法


[0001]本申请涉及水生植物评估的
，更具体地说，它涉及蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法。

技术介绍

[0002]在水生生态系统中，水生植物是湖泊的主要初级生产者，其生长于湖泊水体中，能够稳定沉积物、降低水体流速，为微生物、底栖生物和鱼类提供栖息地和饵料，还可以净化水质，抑制微型藻类的过量繁殖，维持生态系统的结构和功能，对生态系统物质能量的循环和传递起调控作用。蓝藻与水生植物存在互相竞争关系，蓝藻可通过竞争光照、营养盐、释放化感物质等途径来影响水生植物的生长，而且，蓝藻在水中漂浮的过程中也会被水生植物黏附，蓝藻会很快死亡释放出高浓度营养盐、藻毒素等物质进一步影响水生植物。
[0003]目前，关于蓝藻水华对水生植物的影响的研究比较广泛，但多数研究集中于蓝藻产生的单一物质对水生植物的影响方面。蓝藻水华及其腐解液对水生植物的危害，应该是多种因素引起的综合效应，而不仅是单一的因素(藻毒素、氨氮等)所引起的，且蓝藻分泌物及降解后的产物比较复杂，仅从单一物质或几种物质评估蓝藻及其腐解液带来的危害往往与实际水体出现较大偏差，在蓝藻水华暴发的背景下，以蓝藻量为衡量单位来研究蓝藻及其堆积腐解液对水生植物的生物效应尚未引起广泛关注。
[0004]本专利技术以蓝藻及其腐解液为研究对象，探究其对苦草和狐尾藻的生态效应，分析了水生植物的生物量、抗氧化物应激指标、组织细胞结构以及水生植物表层附着微生物的变化，以探明导致水生态系统崩溃时蓝藻水华程度，为我国蓝藻水华灾害的生态安全阈值指标体系完善提供支撑。

技术实现思路

[0005]为了以蓝藻及其腐解液为研究对象，探究其对苦草和狐尾藻的生态效应，本申请提供蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法。
[0006]本申请提供蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，采用如下的技术方案：
[0007]蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，包括以下步骤：
[0008]选取苦草与狐尾藻，并对两种水生植物进行预处理；
[0009]将苦草与狐尾藻分为2组，每组包含5个小组，将5个小组编号为0 4，每小组包含10株苦草与10株狐尾藻，并对每小组中的每株植株分别编号1～10；
[0010]向其中一组加入新鲜蓝藻，命名为新鲜蓝藻处理组，向另一组加入蓝藻腐解液，命名为蓝藻腐解液处理组，两组中编号为0的小组作为不添加新鲜蓝藻与不添加蓝藻腐解液的空白组；
[0011]水培14d后，采取苦草与狐尾藻的叶片组织，检测叶片的细胞膜透性、植物抗逆性、植物应激指标、显微镜下细胞形态，并对苦草与狐尾藻进行扫描电镜分析、透镜电镜分析、微生物采样分析，以检测结果评估苦草与狐尾藻的生物效应。
[0012]优选的，所述苦草与所述狐尾藻的预处理方法为：去除损伤或死亡的叶片及组织后，对其进行7d的过渡培养，选取生长状况良好且长势相近的植株备用。
[0013]优选的，所述新鲜蓝藻与所述蓝藻腐解液的添加量随小组编号的增加而增加。
[0014]优选的，所述新鲜蓝藻处理组与所述蓝藻腐解液处理组编号3与编号4的两组植株中新鲜蓝藻或蓝藻腐解液的添加量相同，但所述编号4的小组植株与新鲜蓝藻或蓝藻腐解液通过微孔滤膜分隔。
[0015]优选的，水培养时的用水为通过1～3μm慢速滤膜过滤后的湖水与去离子水的混合物。
[0016]优选的，检测细胞膜透性的方法为：取叶片适量，用去离子水清洗干净，用吸水纸吸干叶片表面水分后将叶片剪碎；称取鲜重0.1g，置于25mL比色管中，加去离子水10mL，塞上玻璃塞置于室温浸泡12h，用电导仪测定浸提液电导值R1，然后90℃水浴加热30min，冷却室温后摇匀，再次测量浸提液电导值R2，计算相对电导率为R0，其计算公式为：，其计算公式为：
[0017]优选的，检测植物应激指标前对植物进行前处理，前处理方法为：取新鲜植物叶片，使用pH7.8的PBS缓冲液作为保护液研磨提取，并于10000r/min下离心15min，取上清液用于检测应激指标。
[0018]优选的，在显微镜下观察植物细胞形态前，先制作临时切片，临时切片制作方法为：取新鲜植物叶片适量，平放在玻璃板上，用食指和拇指紧紧捏住两个对齐合并的刀片，对需要切割的材料轻轻地压切，材料薄片就夹在两刀片之间；分开两刀片，用解剖针小心地把薄片剔进带有一滴水的载玻片中央，再盖上盖玻片，制作完成。
[0019]优选的，进行扫描电镜与透镜电镜前，先对叶片进行前处理，前处理方法为：1)先取1
×3×
1mm3大小的植物组织，将其置于1.5mL离心管内，使用2.5％的戊二醛溶液在4℃下固定24h；2)倒掉固定液，用0.1M、pH7.0的磷酸缓冲液漂洗样品3次，每次15min；3)用1％的锇酸溶液固定样品1～2h；4)取出锇酸废液，用0.1M、pH7.0的磷酸缓冲液漂洗样品3次，每次15min；使用梯度浓度为30％、50％、70％、80％、90％与95％的乙醇溶液对样品进行脱水处理，每种浓度处理15min，再用100％的乙醇处理2次，每次20min；5)使用乙醇与醋酸异戊酯的混合液(V/V＝1/1)处理样品30min，再用纯醋酸异戊酯处理样品1h或放置过夜；6)临界点干燥、镀膜、观察后完成前处理。
[0020]优选的，微生物采样分析前对叶片进行前处理，前处理方法为：1)在同一组中取3个不同样点的植物叶片，将三份等量混匀成一个样本；2)将植物组织浸没于无菌PBS溶液中，180rpm孵育20min；3)取出样本，再次加入无菌PBS溶液，180rpm孵育20min；4)再次取出样本，加入无菌PBS溶液，超声波洗涤10min；5)将3次洗涤液汇总，过0.2μm滤膜，收集滤膜至于干冰盒中低温保存备用。
[0021]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]通过本专利技术的评估方法评估蓝藻水华对水生植物苦草与狐尾藻的生物效应的影响，具体分析了水生植物的生物量、抗氧化物应激指标、组织细胞结构以及水生植物表层附着微生物的变化，为我国蓝藻水华灾害的生态安全阈值指标体系完善提供支撑。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本实施例中水生植物在蓝藻及其腐解液胁迫下的应激性指标示意图。
[0025]图2本实施例实验组中水生植物组织及显微镜观察示意图。
[0026]图3是本实施例中苦草叶表面扫描电镜示意图。
[0027]图4是本实施例中狐尾藻叶表面扫描电镜示意图。
[0028]图5是本实施例中实验组苦草及狐尾藻叶片组织透射电镜示意图。
[0029]图6是本实施例中实验组水生植物生物量变化示意图。
[0030]图7是本实施例中V0、K3、K4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：包括以下步骤：选取典型沉水植物苦草与狐尾藻，并对两种水生植物进行预处理；将苦草与狐尾藻分为2组，每组包含5个小组，将5个小组编号为0～4，每小组包含10株苦草与10株狐尾藻，对每小组中的每株植株分别编号1～10；向其中一组加入新鲜蓝藻，命名为新鲜蓝藻处理组，向另一组加入蓝藻腐解液，命名为蓝藻腐解液处理组，两组中编号为0的小组作为不添加新鲜蓝藻与不添加蓝藻腐解液的空白组；水培14d后，采取苦草与狐尾藻的叶片组织，检测叶片的细胞膜透性、植物抗逆性、植物应激指标、显微镜下细胞形态，并对苦草与狐尾藻进行扫描电镜分析、透镜电镜分析、微生物采样分析，以检测结果评估苦草与狐尾藻的生物效应。2.根据权利要求1所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：所述苦草与所述狐尾藻的预处理方法为：去除损伤或死亡的叶片及组织后，对其进行7d的过渡培养，选取生长状况良好且长势相近的植株备用。3.根据权利要求2所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：所述新鲜蓝藻与所述蓝藻腐解液的添加量随小组编号的增大而增加。4.根据权利要求3所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：所述新鲜蓝藻处理组与所述蓝藻腐解液处理组编号3与编号4的两组植株中新鲜蓝藻或蓝藻腐解液的添加量相同，但所述编号4的小组植株与新鲜蓝藻或蓝藻腐解液通过微孔滤膜分隔。5.根据权利要求1所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：水培养时的用水为通过1～3μm慢速滤膜过滤后的湖水与去离子水的混合物。6.根据权利要求1所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方法，其特征在于：检测细胞膜透性的方法为：取叶片适量，用去离子水清洗干净，用吸水纸吸干叶片表面水分后将叶片剪碎；称取鲜重0.1g，置于25mL比色管中，加去离子水10mL，塞上玻璃塞置于室温浸泡12h，用电导仪测定浸提液电导值R1，然后90℃水浴加热30min，冷却室温后摇匀，再次测量浸提液电导值R2，计算相对电导率为R0，其计算公式为：，其计算公式为：7.根据权利要求1所述的蓝藻水华对水生植物的生物效应评估方...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳，杨艳，张威振，洪昌海，吴雪，张英，邵智，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：