阿特拉津(Atrazine, Atr)是广泛使用的除草剂,大量研究表明,阿特拉津分子结构稳定,不易降解,在水体和土壤中均有残留,对多种生物的生长生殖产生不良影响。作为生态系统的初级生产者,藻类是水生态系统结构稳定的基石,也是目前评价水环境污染的重要指示生物。本论文以铜绿微囊藻作为研究对象,从生理和基因转录水平研究阿特拉津对铜绿微囊藻的毒性机理。研究表明,阿特拉津显著抑制铜绿微囊藻的生长,其中300μg/L阿特拉津处理96h后抑制率高达到78.6%。根据藻生长曲线计算获知,阿特拉津48h的ECso约为200μg/L,96h的ECso为90μg/L。在阿特拉津处理中,藻体中的抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性最高上升至对照的2.26倍,1.76倍,2.25倍,但脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量的大量增加,表明抗氧化酶不足以清除阿特拉津引起的氧化损伤,造成膜脂质过氧化产物的积累。阿特拉津能影响铜绿微囊藻主要的生理代谢过程。阿特拉津处理降低光合作用色素叶绿素a和藻胆蛋白的合成,实时荧光定量PCR结果显示,阿特拉津抑制光合作用基因psaB和rbcL的表达,最低分别为对照组的56.3%和51.4%。阿特拉津也影响铜绿微囊藻对N、P营养物质的吸收利用,并抑制N、P吸收运输相关基因的表达。HPLC方法检测微囊藻毒素MC-LR含量发现,阿特拉津处理降低微囊藻毒素MC-LR的合成,最低为对照组的85.93%；同时抑制毒素合成相关基因mcyA、mcyD、 mcyH的转录表达,最低分别为对照组的33.6%,29.6%和61.3%。铜绿微囊藻核心生理代谢活动存在昼夜节律。实验结果表明,铜绿微囊藻的生物钟、光合作用、毒素合成和细胞分裂相关基因的转录存在节律性表达,且昼夜转换时表达变化较大。而阿特拉津的处理,改变了生物钟基因及生物钟下游基因的昼夜表达规律,表明阿特拉津可能通过影响铜绿微囊藻核心生理代谢的昼夜规律来改变其生理生化过程。