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我国富营养湖泊中蓝藻水华常年频繁暴发导致水生态结构和功能严重受损。微囊藻(Microcystis)是湖泊中最常见的水华蓝藻，在野外多以群体形态存在，而且随着季节的变化，微囊藻在水体中存在种群演替现象。作为蓝藻的一种，微囊藻具备其他浮游蓝藻适应变化的水环境的机制，如CCM机制(二氧化碳浓缩机制，CO2 concentrating mechanism)、伪空胞浮力调节机制等，这些机制使得微囊藻在与其他生物的竞争中占据优势。鉴于野外微囊藻多以群体表型存在，群体表型与这些适应性机制关联性虽有部分研究，但缺乏研究深度和广度。因此，有必要对微囊藻在野外的竞争中为何以群体形态存在，且这种表型相对于实验室的单细胞微囊藻有什么优势做进一步的说明。大量实验室内对微囊藻的研究工作基于实验室内培养的单细胞微囊藻，因此，有必要在实验室内长期保存群体形态微囊藻。基于以上思路，本研究对两种表型四个株系的微囊藻做了以下研究工作：
1.设置三种不同梯度的温度(15℃，25℃，35℃)培养两种表型四个株系的微囊藻(M.aeruginosa，M.flos-aquae，M.viridis，M.wesbergnii)。对这些微囊藻进行外源性无机碳吸收能力的研究。结果表明：在25℃和35℃下，群体微囊藻相对单细胞有显著性的无机碳吸收优势；群体的M.wesbergnii和M.viridis在25℃显示出比在其他温度下更高的无机碳亲和力；群体的M.aeruginosa和M.flos-aquae在35℃下的无机碳亲和力最强；但在15℃下，两种表型微囊藻的无机碳吸收能力没有显著性差异。全细胞碳酸酐酶测定显示，随着培养温度的增加，微囊藻全细胞碳酸酐酶的活性逐渐增加；在相同的培养温度下，群体和单细胞微囊藻的酶活性无显著性差异。群体微囊藻的碳酸酐酶基因(ecaA，ecaB，icfA)的表达显著高于单细胞。
2.对两种表型四个株系的微囊藻进行叶绿素荧光动力学特征的分析。结果表明：在不同的培养温度下，单细胞微囊藻的比生长速率显著高于群体；单细胞微囊藻在15℃下受到低温胁迫和光抑制，其抑制体现在受体侧，传递到PSII的光能转换效率降低，能量耗散较多。群体微囊藻在15℃所受到抑制较小。群体微囊藻在35℃受到高温胁迫，其抑制体现在JIP-test的Ⅰ相消失，即反应中心电子受体接收到电子的几率下降。
3.在相同条件下对两种表型四个株系的微囊藻进行共培养研究其生理特征的差异。结果表明：在竞争中群体微囊藻的生长占有优势；两种形态的微囊藻的类胡萝卜素都呈现先上升后下降的趋势，但是单细胞微囊藻的这种态势比群体更加明显；群体微囊藻的类胡萝卜素和叶绿素的比值(Carotenoids/Chlα)随着培养时间显著增大，增大幅度最大的是M.wesbergnii，最小的是M.flos-aquae；群体微囊藻的光合放氧速率在共培养中呈现先上升再略下降的趋势，单细胞处于始终下降趋势；在共培养过程中，释放到培养基中的胞外多糖呈一直上升趋势；两种形态微囊藻在培养过程中，CAT值呈下降趋势，并最终趋近于0；但膜脂过氧化物MDA一直显著上升。
4.对两种表型四个株系的微囊藻进行超低温保存。单细胞微囊藻最佳的超低温保藏条件是：二步法；第一步降温至-40℃，降温速率为-0.5℃min-1；抗冻剂为5-7.5％的Me2SO或5-7.5％的甲醇和30％的PVP，存活率可达到70.13％；该冻存方案对微囊藻的胞内色素，光合系统，生长没有显著性影响；3.该方案也适用群体微囊藻，群体微囊藻的存活率可达到41.23％，但复苏后部分细胞失去伪空胞。