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由于人们持续使用和排放抗生素,天然水环境中频繁检出抗生素类污染物。蓝藻具有原核细胞结构,对抗生素的敏感程度很高。因此,除了氮、磷等常规的水环境因子,抗生素也可能成为调控蓝藻水华发生的新兴环境因子。本论文选择分布广泛的蓝藻水华模式种铜绿微囊藻为目标藻种,选择水环境中广泛检出的典型抗生素阿莫西林为目标抗生素,研究阿莫西林在现有污染水平下对铜绿微囊藻生长、产毒和多种生理功能的调控效应,通过半连续培养试验验证上述调控效应的长期性,并利用蛋白质组学手段深入探讨作用机制。阿莫西林的暴露浓度为100 ng/L和300 ng/L时,短期暴露条件下铜绿微囊藻叶绿素a含量与对照组相比显著增加(p<0.05),且与光合作用相关的基因psbA、psaB和rbcL的表达量也都明显上调。指示光合作用活性的指标(Fv/Fm和rETRmax)在阿莫西林长期暴露条件下也呈现上升趋势。蛋白质组学分析结果进一步显示,psbA、psaB和rbcL基因编码的蛋白也发生上调表达。上述结果表明,无论是短期还是长期暴露,阿莫西林在环境浓度下均可以提高铜绿微囊藻的光合作用活性。光合作用受到刺激会增加能量合成,进而导致藻细胞的生长速率和微囊藻毒素的产量上升。这可能与低浓度阿莫西林对藻细胞的毒物兴奋效应相关。显著性富集的蛋白质功能模块显示,微囊藻毒素合成酶(mcyB)、泛应激蛋白(MAE48380)和光合作用相关蛋白之间具有显著的相互作用(p<0.05),这一结果进一步证明了 MCs合成、细胞应激和光合作用之间有密切关系。在低浓度阿莫西林暴露条件下,藻细胞的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性显著提高(p<0.05),抗氧化剂谷胱甘肽(GSH)的含量也显著增加(p<0.05),表明阿莫西林对藻细胞产生了氧化压力,并引发抗氧化系统应激反应。蛋白质组学分析进一步证明了上述结果。SOD的表达量上调,以及phaseⅠ蛋白(硫氧还蛋白过氧化物酶MAE35830)和3个phase Ⅱ蛋白(谷胱甘肽-S-转移酶MAE15850、谷胱甘肽还原酶MAE46260和类糖基转移酶MAE13100)的表达量上升,表明阿莫西林触发藻细胞的抗氧化应激及解毒反应。本文的研究结果表明,阿莫西林在其现有水环境污染浓度下,具有促进铜绿微囊藻暴发的潜在可能。