第一章 绪论 1
1.1 化感作用概述 1
1.1.1 化感作用的定义及发展概况 1
1.1.2 化感作用的条件及有关理论假说 3
1.1.3 不同生态系统中的化感作用 3
1.2 中国淡水水体常见水生植物 5
1.3 水生植物化感作用研究的意义及应用前景 8
第二章 水生植物的化感抑藻效应 10
2.1 自然水体中水生植物的化感抑藻现象 10
2.2 共培养系统中水生植物的化感抑藻效应 19
2.2.1 小二仙草科沉水植物的化感抑藻效应 21
2.2.2 金鱼藻科沉水植物的化感抑藻效应 22
2.2.3 眼子菜科沉水植物的化感抑藻效应 22
2.2.4 水鳖科沉水植物的化感抑藻效应 32
2.2.5 其他生活型水生植物的化感抑藻效应 36
2.3 水生植物种植水的化感抑藻效应 36
2.3.1 眼子菜科沉水植物种植水的抑藻效应 37
2.3.2 水鳖科沉水植物种植水的抑藻效应 38
2.3.3 金鱼藻科沉水植物种植水的抑藻效应 40
2.3.4 其他生活型水生植物种植水的抑藻效应 40
第三章 水生植物的化感物质 44
3.1 常见化感物质及其结构 44
3.1.1 酚类 45
3.1.2 萜类 48
3.1.3 脂肪酸和酯类 49
3.1.4 杂环类 50
3.2 水生植物提取物的抑藻活性 51
3.3 水生植物体内分离的化感物质 56
3.3.1 沉水植物 57
3.3.2 挺水植物 63
3.3.3 漂浮和浮叶植物 64
3.4 水生植物分泌物的抑藻活性 64
3.5 水生植物分泌物中检测到的化感物质 69
3.6 化感物质的抑藻活性 76
3.6.1 酚酸类化感物质 76
3.6.2 脂肪酸类化感物质 79
3.6.3 其他类化感物质 80
第四章 水生植物化感抑藻机理 81
4.1 化感物质对光合系统的影响 81
4.1.1 对光合放氧的影响 81
4.1.2 对光合色素的影响 83
4.1.3 对藻类叶绿素荧光参数的影响 88
4.1.4 对光合电子传递链的影响 93
4.2 化感物质对藻类的氧化胁迫 95
4.2.1 藻类ROS的产生、清除及抗氧化系统 96
4.2.2 藻类的抗氧化酶对化感物质的响应 100
4.2.3 化感物质诱导藻细胞ROS产生 105
4.2.4 化感物质诱导ROS产生导致藻细胞DNA的损伤 114
4.2.5 ROS导致藻类膜的脂质过氧化 118
4.3 化感物质触发藻类细胞程序性死亡 120
4.3.1 多细胞生物细胞凋亡的特征 121
4.3.2 浮游藻类死亡的形式 122
4.3.3 浮游藻类的PCD 124
4.3.4 化感物质作用下浮游藻类的PCD 131
4.3.5 藻类PCD的生态学意义 139
4.4 化感物质对藻类其他生理、生化过程的影响 140
4.4.1 对细胞膜及形态结构的影响 140
4.4.2 对营养元素吸收及氮、磷代谢的影响 143
4.4.3 对酯酶的影响 146
4.4.4 对呼吸作用的影响 148
4.4.5 对蛋白质的影响 150
第五章 水生植物化感抑藻作用模式 153
5.1 化感物质的联合作用 153
5.1.1 研究方法 153
5.1.2 研究现状 161
5.2 化感物质的持续作用 184
5.2.1 多次暴露与一次暴露化感物质抑藻效果的比较 184
5.2.2 化感物质低剂量持续多次暴露对铜绿微囊藻生长的抑制作用 187
第六章 影响水生植物化感作用效果的因素 198
6.1 藻类种类和数量 198
6.2 水生植物种类和状态 203
6.3 化感物质的浓度 204
6.4 微生物 204
6.5 营养水平 205
6.6 光照和温度 212
6.7 pH 214
第七章 水生植物化感物质分离鉴定 217
7.1 植物样品的采集及预处理 217
7.2 植物体内化感物质提取方法 218
7.2.1 已知化感物质的提取方法 219
7.2.2 未知化感物质的提取方法 220
7.3 水生植物种植水中化感物质的提取 221
7.3.1 液液萃取 222
7.3.2 固相萃取 222
7.4 水生植物化感物质的主要分离方法 223
7.4.1 柱色谱法 224
7.4.2 制备薄层色谱 225
7.4.3 高效液相色谱 226
7.4.4 一般分离方法 228
7.5 水生植物化感物质的鉴定方法 228
7.5.1 质谱法 228
7.5.2 核磁共振谱 230
7.6 水生植物化感物质分离鉴定实例 231
7.6.1 有机溶剂粗提物的制备 231
7.6.2 粗提物的初步极性分段 232
7.6.3 抑藻活性物质系统分离及其结构鉴定 234
7.6.4 抑藻活性组分的极性分段及GC/MS剖析 266
第八章 生态毒理学方法在化感抑藻作用研究中的应用 280
8.1 藻种培养及化感抑藻效果测试方法 281
8.1.1 藻类生长表征 281
8.1.2 藻种培养 282
8.1.3 常规抑藻效果测试方法 294
8.2 藻细胞光合色素 298
8.2.1 叶绿素含量的测定 298
8.2.2 光合色素的定性定量分析 299
8.3 藻细胞光合作用速率和呼吸作用速率 300
8.3.1 光能转化率的检测 301
8.3.2 光合速率和呼吸速率的检测 303
8.3.3 光合作用电子传递链功能的检测 304
8.4 藻细胞可溶性蛋白质 306
8.4.1 可溶性蛋白质的定量分析 306
8.4.2 可溶性蛋白质的分离鉴定 307
8.4.3 同工酶的测定 308
8.4.4 蛋白质组的检测 309
8.5 藻细胞活力 310
8.5.1 酯酶活性的检测 310
8.5.2 琥珀脱氢酶活性的检测 311
8.5.3 硝酸还原酶活性的检测 312
8.5.4 抗氧化酶酶活的检测 313
8.6 细胞内ROS水平的检测 315
8.7 藻细胞DNA损伤 316
8.7.1 细胞培养物DNA 双链断裂的检测 316
8.7.2 DNA梯度性断裂的检测 317
8.7.3 单细胞DNA损伤的检测 318
8.7.4 DNA片段化的原位检测 319
8.8 藻细胞膜损伤 320
8.8.1 细胞膜脂质过氧化的检测 320
8.8.2 荧光法测定细胞膜的损伤 321
8.9 藻细胞程序性死亡 322
8.9.1 细胞程序性死亡形态的观察 322
8.9.2 caspase-3酶活性的检测 324
8.9.3 磷脂外翻的检测 325
8.9.4 其他参数的检测 326
第九章 展望 327
参考文献 330
附表 已报道水生植物各类型的化感物质一览表 365
附件 382