一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻及应用

1.本发明涉及一种鞭毛藻，具体涉及一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻及应用。属于水处理技术领域。

背景技术：

2.随着水体富营养化以及全球气候变暖，蓝藻水华爆发频繁，导致湖泊水质恶化和水域生态系统失衡。其中有毒铜绿微囊藻是水华爆发的典型优势藻种，它们释放的藻毒素沿食物链进入鱼类、哺乳动物和人体后，将诱发肝脏、消化系统和神经系统等疾病，如肝癌，因此，寻求控制和去除铜绿微囊藻水华的方法刻不容缓。
3.相较于化学法和物理法，生物治藻法被认为是一种环境友好型手段，该方法不会造成水体二次污染，且生物易于大规模培养，成本费用低，具有广阔的应用前景。生物学方法包括植物的化感作用、浮游动物的捕食作用、微生物的杀藻作用以及一些食藻生物的吞噬作用等。目前常见的生物学方法包括微生物的杀藻作用、植物的化感作用以及浮游动物的捕食作用。然而，常规的生物法在治理有害蓝藻藻华尤其是铜绿微囊藻藻华时，往往会导致微囊藻毒素释放，污染水体，威胁人类健康，如果用于治理有害蓝藻水华仍存在一定的生态安全隐患。因此，寻求一种安全高效的生物控制法有效地控制铜绿微囊藻水华尤为迫切。
4.以鞭毛藻为主的食藻生物是微食物环中的重要组成部分，能够以细菌、藻类和有机碎屑等为食，在生态系统的物质传递和能量流动中发挥着重要的作用。相较于其他治藻微生物，鞭毛藻具有其独特的优势。一方面，鞭毛藻能够高效清除藻细胞。例如，棕鞭藻ochromonas sp.既能直接吞食铜绿微囊藻，又能间接释放化感物质抑制铜绿微囊藻的生长和繁殖。全沟藻teleaulax amphioxeia可有效清除初始细胞密度为5.4
×
10
3-1.5
×
107cell/ml的聚球藻，且清除率随着初始藻细胞数的增加而上升。另一方面，鞭毛藻对微囊藻毒素不仅具有极强的耐受性，甚至可以降解藻毒素。例如，金藻monas sp.能够同时降解mc-lr、mc-rr和mc-yr三种类型的微囊藻毒素。杯棕鞭藻poterioochromonas sp.zx1在40小时内使铜绿微囊藻细胞数从4.3
×
106cells/ml减少至1
×
104cells/ml，藻毒素浓度从114μg/l降低为19.72μg/l。棕鞭藻o.gloeopara yz1在10天内几乎完全清除初始细胞数为3
×
105cells/ml的铜绿微囊藻，并且完全降解初始浓度为50μg/l的藻毒素。除此之外，鞭毛藻还具有食藻范围广泛的优势，一种鞭毛藻往往可以取食多种形态相似的藻类。杯棕鞭藻p.malhamensis cmbb-1ky432752能够吞食小球藻、尖细栅藻、衣藻、微拟球藻和集胞藻等多种类型的微藻。manage在波利衣藻polytomella sp.细胞内观察到铜绿微囊藻、硅藻和绿藻等不同藻细胞，表明该鞭毛藻对多种藻类都具有吞食作用。综上所述，食藻生物在有害藻华的控制方面具有巨大潜能，如果能通过调控食藻生物的种数量来控制藻类种的数量，将是一种理想的途径。
5.目前，棕鞭藻属(ochromonas)、杯棕鞭藻属(poterrioochromonas)、滴虫属(monas)、近囊胞藻属(paraphysomonas)等已被证实具有吞食能力，而关于poteriospumella属鞭毛藻对有害蓝藻的吞食作用未见报道。虽然研究者们探究了鞭毛藻
摄食的特性和降解藻毒素的能力，而关于其治理水华的生态安全性从未被评估。

技术实现要素：

6.本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻及应用。
7.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
8.1、一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻(poteriospumella lacustris)ny1，其保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2022年8月17日，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，保藏编号为cctcc no：m20221293。
9.2、前述鞭毛藻在制备除藻剂中的应用。
10.优选的，所述除藻剂的除藻种类包括：蓝藻、绿藻。
11.进一步优选的，所述蓝藻包括铜绿微囊藻、集胞藻，所述绿藻包括亚心形扁藻、小球藻。
12.3、前述鞭毛藻在有害藻华防治中的应用。
13.4、一种除藻剂，其有效成分为前述鞭毛藻的培养藻液。
14.5、前述鞭毛藻在降低水中微囊藻毒素含量中的应用。
15.6、一种降低水中微囊藻毒素的降解剂，其有效成分为前述鞭毛藻的培养藻液。
16.本发明的有益效果：
17.本发明从福建省漳州市南靖县爆发水华的南一水库中分离、筛选到一株poteriospumella属鞭毛藻poteriospumella lacustris ny1，ny1为异养型鞭毛藻，通过直接吞食并消化铜绿微囊藻、小球藻、亚心形扁藻和集胞藻等淡水藻维持自身生存。
18.鞭毛藻ny1既能快速地摄食铜绿微囊藻，又能高效地降解微囊藻毒素，避免藻毒素释放到水体造成二次污染，并且在一定温度、光照和ph范围内作用效果稳定。ny1被投放到延滞期和指数期的铜绿微囊藻培养液中，都能够在短时间内清除藻细胞、降解藻毒素、减少溶解性有机物的释放量，并减轻水体对明亮发光杆菌、大型蚤和草鱼苗的毒性。鞭毛藻ny1治理有害蓝藻水华既避免了藻毒素释放到水体造成二次污染，又减少了对水生生态环境的干扰，因此，具有广阔的应用前景。
附图说明
19.图1澄清液中的食藻生物，比例尺为20μm。
20.图2食藻生物poteriospumella lacustris ny1的鉴定。其中，a为基于18s rrna序列构建的系统发育进化树，b为ny1的光学显微镜图，c为ny1的扫描电镜图，d为ny1的透射电镜图。其中，m为线粒体，n为细胞核；fv为食物泡。
21.图3光学显微镜(a-d)和透射显微镜(e-h)下ny1摄食铜绿微囊藻的过程。其中，m为线粒体，n为细胞核；fv为食物泡。
22.图4初始细胞数为5
×
103cells/ml(a)，1
×
104cells/ml(b)和3
×
104cells/ml(c)的ny1处理下铜绿微囊藻和ny1的细胞数变化。
23.图5不同接种比例下ny1降解微囊藻毒素的效率。
24.图6温度对ny1摄食铜绿微囊藻和降解藻毒素的影响。其中，图a为铜绿微囊藻培养
液的颜变，图b为铜绿微囊藻的细胞数变化，图c为ny1对铜绿微囊藻的清除率，图d为总微囊藻毒素含量变化。
25.图7光强对ny1摄食铜绿微囊藻和降解藻毒素的影响。其中，图a为铜绿微囊藻培养液的颜变，图b为铜绿微囊藻的细胞数变化，图c为ny1对铜绿微囊藻的清除率，图d为总微囊藻毒素含量变化。
26.图8ph对ny1摄食铜绿微囊藻和降解藻毒素的影响。其中，图a为铜绿微囊藻培养液的颜变，图b为铜绿微囊藻的细胞数变化，图c为ny1对铜绿微囊藻的清除率，图d为总微囊藻毒素含量变化。
27.图9ny1清除不同生长时期的铜绿微囊藻及降解微囊藻毒素的效率。灰箭头代表第0天添加ny1；黑箭头代表第10天添加ny1。
28.图10ny1除藻过程中溶解性有机物浓度的变化。t0组代表第0天添加ny1处理铜绿微囊藻；t10组代表第10天添加ny1处理铜绿微囊藻。
29.图11ny1除藻后的上清液对明亮发光杆菌的急性毒性。
30.图12ny1除藻后的上清液对大型蚤的急性毒性。
31.图13ny1除藻后的上清液对草鱼苗的急性毒性。
32.保藏信息
33.分类命名：鞭毛藻
34.拉丁文学名：poteriospumella lacustris
35.保藏单位名称：中国典型微生物保藏中心(cctcc)
36.保藏单位地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内-37.保藏日期：2022年8月17日
具体实施方式
38.下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
39.1.食藻生物ny1的分离培养及鉴定
40.(1)从福建省漳州市南靖县爆发蓝藻水华的南一水库中采得水样，水样经5μm孔径的滤膜过滤，取2ml滤液加入到20ml处于对数生长期的铜绿微囊藻培养液中(藻细胞数大约为6
×
106cells/ml)，在温度为25℃，光照强度为100μmol m-2
s-1
，光照周期为12/12h(光照/黑暗)的培养箱中培养。7天后观察到培养液颜由绿变成浅黄，最后变为澄清。为排除实验的偶然性，连续数次将含有食藻生物的裂解液转接到铜绿微囊藻培养液中，最终培养液颜都变为澄清。
41.(2)采用双层平板法对食藻生物进行纯化。首先，配制下层培养基(bg11培养基+质量浓度1.2％琼脂)，冷却20min后，倒入玻璃培养平皿中。随后，配制上层培养基(bg11培养基+质量浓度0.7％琼脂)，待温度降至40℃。将4ml上层培养基、100μl含有食藻生物的裂解液和1ml铜绿微囊藻均匀混合，倒在含有已经凝固的下层培养基的玻璃平皿中，设置为处理组；将4ml上层琼脂培养基、100μl含有食藻生物的裂解液和1ml bg11培养基混合后倒在另一块含有凝固下层培养基的玻璃平皿中，设置为对照组。将双层琼脂平板置于温度为25℃，光照强度为100μmol m-2
s-1
，光照周期为12/12h(光照/黑暗)的培养箱中，培养7天后，藻平
板上形成了直径不同的藻空斑。
42.(3)挑取单个藻空斑到20ml处于对数生长期的铜绿微囊藻培养液中(藻细胞数大约为6
×
106cells/ml)，置于温度为25℃，光照强度为100μmol m-2
s-1
，光照周期为12/12h(光照/黑暗)的培养箱中培养7天，直至藻培养液变为澄清，光学显微镜中观察发现澄清液中含有大量透明的食藻生物(图1)。取澄清液多次重复步骤(2)和(3)连续倒双层培养基平板数次，待体系稳定后，获得了比较纯的食藻生物ny1。将食藻微生物ny1培养在液体bg-11培养基中，每隔5-7天添加铜绿微囊藻以喂养食藻生物ny1。
43.(4)吸取150ml含有食藻生物的藻裂解液，4,500rpm离心5min收集细胞。提取食藻生物的全基因组并扩增其18s rrna序列，pcr产物经t载体连接后送至厦门铂瑞公司测序。序列用dnastar去除引物后上传至ncbi数据库(http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast.cgi)进行比对，采用mega7.0软件的neighbor-joining法构建系统发育树。结果如图2中a所示，食藻生物ny1与poteriospumella lacustris yongseonkyo072317c3的相似率高达99.83％，可以判定其属于褐藻门(ochrophyta)、金藻纲(chrysophyceae)、金藻目(chromulinales)、锥囊藻科(dinobryaceae)的poteriospumella属，将其命名为poteriospumella lacustris ny1。将ny1的18s rrna序列上传至ncbi数据库，genbank登录号为mz707558。
44.(5)借助光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察ny1的细胞形态，结果如图1中b-d所示，ny1细胞呈椭圆形或圆形，长约15-20μm，宽约10-12μm。细胞透明、无素体，在细胞基部有两根长度几乎相等的光滑鞭毛。细胞内部结构疏松，具有单个或多个类似于食物泡的空泡状结构，双层膜包被的细胞核和多个线粒体清晰可见，但是不含叶绿体。
45.2.观察ny1摄食铜绿微囊藻的不同阶段
46.(1))取5ml含有ny1的裂解液加入到500ml处于对数生长期的铜绿微囊藻培养液中(藻细胞数大约为6
×
106cells/ml)，分别在0、24、48、72h后取样100ml，4,500rpm离心5min收集细胞。
47.(2)在光学显微镜下和透射电镜观察ny1摄食铜绿微囊藻的不同阶段。由图3可知，在未摄食阶段，ny1体积较小，胞内不含藻细胞；在摄食初期，ny1在水中快速游动以增加与藻细胞接触的概率，随后通过细胞膜直接接触藻细胞，并将整个藻细胞吞入到胞内；在摄食中期，铜绿微囊藻在ny1的食物泡内逐渐被消化，微囊藻细胞骨架连同细胞壁都被破坏，细胞不再规则饱满；在摄食末期，铜绿微囊藻的细胞结构变得松散，内容物流出并分散在ny1的食物泡中；由此推断，ny1通过直接摄取整个藻细胞，随后在其食物泡内进行消化，以达到清除藻细胞的效果。
48.3.测定ny1对不同淡水藻的摄食效率
49.(1)实验所用藻种：亚心形扁藻(platymonas subcordiformis ccma-418)、小球藻(chlorella vulgaris ccma-410)、集胞藻(synechocystis sp.pcc 6803)、铜绿微囊藻(microcystis aeruginosa pcc 7806、pcc 1752和pcc 7820)均购自于中国科学院水生生物研究所。藻类置于玻璃三角瓶中培养，所用培养基为bg11液体培养基，温度为25℃，光照强度为100μmol m-2
s-1
，光照周期为12/12h(光照/黑暗)。
50.(2)将不同藻培养至对数生长期，将藻液分装到12孔板中，每孔分装4ml，置于光照培养箱中适应24h。处理组中添加1
×
104cells/ml ny1，对照组不做任何处理，每组设置3个
平生物学重复。借助细胞计数仪测定藻细胞数，ny1对藻细胞的清除率计算公式如下：清除率(％)＝(c
0-c
t
)
÷
c0×
100％，其中，c0为0h的藻细胞数，c
t
为对应处理时间的藻细胞数。
51.(3)结果如表1所示，除了m.aeruginosa pcc7806外，ny1对m.aeruginosa pcc1752、m.aeruginosa pcc7820以及synechocystis sp.pcc6803都表现出极强的吞食性，处理48h后，对藻细胞的清除率均达到98％。除蓝藻门外，ny1对绿藻门的小球藻c.vulgaris ccma-410和亚心形扁藻p.subcordiformi cama-418也有较高的清除率，分别为78.69％和71.82％。表明ny1的摄食藻谱较广且清除效率高，在控制这些淡水藻造成的有害水华方面具有较大的潜力。
52.表1.ny1在48h内对不同藻的清除率
[0053][0054][0055]
4.测定ny1的生长速率和摄食铜绿微囊藻细胞的速率
[0056]
(1)将铜绿微囊藻分别培养至5
×
106、6
×
106、7
×
106、8
×
106、9
×
106、1
×
107、2
×
107、3
×
107、4
×
107和5
×
107cells/ml。将藻液分装到12孔板中，每孔分装4ml，置于光照培养箱中适应24h。向藻培养液中添加5
×
104cells/ml ny1，每组设置3个生物学重复。分别于0、12、24、36、48、60和72h取样20μl，借助细胞计数仪测定ny1和铜绿微囊藻的细胞数。
[0057]
(2)ny1细胞的比生长速率μ计算公式如下：μ＝(lgn
t-lgnt0)
÷
(t-t0)，其中，nt为指数后期t对应的藻细胞数目，n0为指数前期t0对应的藻细胞数目，t为指数后期对应的时间，t0为指数前期对应的时间。传代时间g计算如下：g＝ln2
÷
μ，其中，μ比生长速率。
[0058]
(3)由表2可知，ny1对铜绿微囊藻的摄食速率快、除藻效果好，初始细胞数为5
×
104cell/ml的ny1在短时间内可有效清除细胞数为4
×
10
6-5
×
107cell/ml的铜绿微囊藻。ny1和铜绿微囊藻的初始细胞数比例越高，ny1对藻细胞的清除率越高，当初始细胞数比例
大于1:200时，清除率达到90％的时间为24h；而当初始细胞数比例小于1:1000时，清除率达到90％的时间则需要72h。此外，在1:200的比例下，ny1比生长速率最大、传代时间最短，分别为0.099h-1
和6.974h，表明该初始细胞数比例最有利于ny1细胞种快速增殖。
[0059]
表2.ny1的比生长速率、传代时间和藻细胞清除率
[0060][0061]
5.ny1摄食铜绿微囊藻的动力学曲线
[0062]
(1)将铜绿微囊藻接种到50ml bg11培养基中，培养至对数生长期(细胞数约为6
×
106cells/ml)。向藻培养液中分别添加6
×
103、1
×
104和3
×
104cells/ml ny1，使得ny1和铜绿微囊藻的初始细胞数比例分别为1:1000，1:600和1:200，分别于0、12、24、36、48、60、72、84和96h取样20μl，借助细胞计数仪测定两种细胞数。
[0063]
(2)结果如图4所示，对照组中铜绿微囊藻细胞数逐渐增加，而添加3
×
104cells/ml ny1时(1:200)，在24h内藻细胞数显著减少，清除率达92.82％。当ny1细胞数为1
×
104cells/ml(1:600)和6
×
103cells/ml(1:1000)时，清除率达到90％的时间分别为48h和72h，表明ny1能够快速高效地清除铜绿微囊藻，并且清除率具有浓度依赖效应。此外，ny1的细胞数呈现先上升后下降的变化趋势。当藻细胞充足时，ny1有足够的食物来源维持其生存，细胞数快速增加；一旦藻细胞被完全清除后，ny1因缺乏食物而逐渐死亡，细胞数显著减少，这是由于ny1自身没有叶绿体，无法通过光合作用进行自养，主要依赖外界的食物供其生长。
[0064]
6.检测微囊藻毒素的含量
[0065]
(1)将铜绿微囊藻接种到50mlbg11培养基中，培养至对数生长期(细胞数大约为6
×
106cells/ml)。向藻培养液中分别添加6
×
103、1
×
104和3
×
104cells/ml ny1，使得ny1和铜绿微囊藻的初始细胞数比例分别为1:1000，1:600和1:200，分别于0、24、48和72h取1ml藻液。
[0066]
(2)1ml样品经超声细胞破碎仪破碎(电压100w，工作时间5s，间隔时间5s，循环60
次)，将破碎后的裂解液7,000-8,000rpm，离心8-10min，取上清液作为藻毒素待测液。对照组中所有的上清液以及处理组中第0和24h的上清液用0.1mol/l pbs稀释400倍，其余上清液用0.1mol/l pbs稀释100倍。
[0067]
(3)藻毒素含量检测按照微囊藻毒素酶联免疫试剂盒(beacon，cat.#20-0068)的操作说明。微囊藻毒素降解率计算公式如下：降解率(％)＝(m
0-m
t
)
÷
m0×
100％，其中，m0为0h的藻毒素含量；m
t
为对应处理时间的藻毒素含量。
[0068]
(4)结果如图5所示，最初，各培养体系中胞内和胞外微囊藻毒素浓度分别为203.99和24.51μg/l。培养72h后，对照组中胞内和胞外的藻毒素浓度分别增加到305.76和67.83μg/l；在各处理组中，藻毒素浓度随着藻细胞的减少而下降，1:200、1:600、1:1000比例下的总微囊藻毒素降解率在72h时分别为93.88％、93.20％和93.47％，表明ny1可以高效降解藻毒素，而不会在体内积累藻毒素。
[0069]
7.不同环境因素下ny1摄食铜绿微囊藻和降解藻毒素的效率
[0070]
(1)将铜绿微囊藻接种到50mlbg11培养基中，培养至对数生长期(细胞数约为6
×
106cells/ml)。处理组中添加1
×
104cells/ml的ny1，使得ny1和铜绿微囊藻的初始细胞数比例为1:600，而对照组中不添加ny1，每组设置3个生物学重复。
[0071]
(2)在不同环境条件下处理后，每隔12h在无菌操作台中取样20μl，借助细胞计数仪测定ny1和铜绿微囊藻的细胞数。每隔24h取样1ml，参照上述6-(1)测定总微囊藻毒素含量。
[0072]
(3)不同温度对ny1作用效果的影响：分别设置温度为15、20、25、30和35℃。在培养基ph值为8，光照强度50-100μmol m-2
s-1
，光照周期12/12h(光照/黑暗)条件下培养。结果如图6所示，未添加ny1的藻培养液和添加了ny1的藻培养液处于同一温度时，后者的颜均明显变浅，藻细胞数明显减少。在前48h内，当温度范围为30-35℃时，ny1对铜绿微囊藻的清除率高达90.29％；而温度范围为15-20℃时，清除率低至14.83％。但是，到72h时，各温度下处理组的藻细胞几乎都被ny1清除，清除率均高于97％。藻毒素浓度与藻细胞数的变化趋势一致，在15-35℃的温度下培养72h后，对照组中的总藻毒素浓度均为280μg/l左右，而处理组中的总藻毒素浓度均低于5.50μg/l，降解率均高于97％。结果表明，ny1在温度改变的早期受到影响，一旦其适应环境变化后，又会快速进行摄食，最终完全清除藻细胞和降解藻毒素。
[0073]
(3)不同光强对ny1作用效果的影响：分别设置光强为0、25、50、100和200μmol m-2
s-1
，在培养基ph值为8，温度25℃，光照周期12/12h(光照/黑暗)条件下培养。由图7可知，光照强度范围为0-200μmol m-2
s-1
时，ny1都表现出较高的清除率和降解率，与未添加ny1的对照组相比，添加ny1的处理组中的藻培养液颜均明显变浅，藻细胞数量显著下降，在48h时清除率均高于90％。同时，检测不同光照强度下各培养液中的藻毒素浓度，在72h时，对照组中的总微囊藻毒素浓度约为235.96μg/l；而处理组中的藻毒素浓度约为8.63μg/l，降解率达98.77％。实验表明在0-200μmol m-2
s-1
的光照强度下，ny1摄食铜绿微囊藻和降解藻毒素的效率均不受影响，推测ny1摄食与降解的生物过程不依赖于光。
[0074]
(4)不同ph对ny1作用效果的影响：分别设置ph为6、7、8、9、10。在温度20-27℃，光照强度50-100μmol m-2
s-1
，光照周期12/12h(光照/黑暗)条件下培养。由图8可知，当ph值范围为6-10时，在未添加ny1的对照组中，铜绿微囊藻的生长状态良好，细胞的生长速度均无
明显差异；添加ny1处理铜绿微囊后，各处理组中藻细胞数的下降速率无显著差异，在72h时，ny1对藻细胞的清除率均高于98％，对微囊藻毒素的降解率均高于97％。实验表明当ph值为6-10时，ny1摄食微囊藻和降解藻毒素的效率不受影响，说明ny1能耐受6-10的ph范围，细胞能够快速调节自身机制以适应ph变化。
[0075]
8.ny1清除不同生长时期的铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的效率
[0076]
(1)将铜绿微囊藻接种到3l bg11培养基中，测得初始细胞数2.01
×
106cells/ml。分别构建3个组别，处理组1(t0组)：在第0天向藻培养液中添加1
×
104cells/ml ny1；处理组2(t10组)：在第10天向藻培养液中添加3.8
×
104cells/ml ny1；对照组不添加ny1，每组设置3个平生物学重复。
[0077]
(2)每隔2天取样20μl，借助细胞计数仪测定藻细胞数。每隔2天取样1ml，参照上述6(1)测定总微囊藻毒素含量。
[0078]
(3)结果如图9所示，在藻细胞生长的延滞期(第0天)和指数期(第10天)分别投放ny1。在第0天时，铜绿微囊藻的细胞密度为2.01
×
106cells/ml，微囊藻毒素的浓度为53.15μg/l，添加ny1后，96h内藻细胞数下降至2.70
×
105cells/ml，清除率达87.24％；藻毒素浓度降低至10.32μg/l，降解率为80.58％。在第10天时，铜绿微囊藻的细胞密度为7.67
×
106cells/ml，微囊藻毒素的浓度为416.52μg/l，添加ny1后，96h内藻细胞数下降至1.77
×
105cells/ml，清除率达97.69％；藻毒素浓度降低至28.74μg/l，降解率为93.10％。实验进行到第18天时，两个处理组中的藻细胞几乎全部被清除，藻毒素浓度均低于2.10μg/l。以上实验结果表明，ny1无论在铜绿微囊藻的延滞期或是指数期被投放，都能显著减少铜绿微囊藻细胞数并降低微囊藻毒素含量，有效控制蓝藻水华爆发。
[0079]
9.ny1清除微囊藻过程中溶解性有机物浓度的变化
[0080]
(1)根据上述8(1)设置实验组别。
[0081]
(2)将40ml棕硅硼化玻璃瓶在2m hcl中浸泡24h以除去残留无机盐，分别用单蒸水和双蒸水清洗三遍后，烘干备用。将烘干的棕硅硼化玻璃瓶和0.45μm醋酸纤维滤膜用锡箔纸包好，置于马弗炉中450℃煅烧4h以除去管壁的有机碳。分别取10ml各组藻液，经醋酸纤维滤膜过滤收集到棕硅硼化玻璃瓶中。
[0082]
(3)各样品使用荧光分光光度计进行检测，以超纯水为空白，采用1cm石英比皿，进行三维荧光光谱扫描。激发单仪的狭缝宽度为10nm，发射激发单仪的狭缝宽度为10nm。激发波长(ex)范围从220-450nm，步移为5nm；发射波长(em)范围从250-550nm，步移为5nm。
[0083]
(4)结果如图10所示，在对照组中，随着铜绿微囊藻培养时间的延长，逐渐出现了3个明显的荧光峰，分布在荧光区域荧光区域iii(ex/em，200-250/380-550)、荧光区域iv(ex/em，250-450/280-380)和荧光区域v(ex/em，250-450/380-550)，分别是藻细胞产生的富里酸类、溶解性微生物产物和腐殖酸类物质；在t0组中，由于初始藻细胞数较少，并且在短时间内ny1被快速清除，因此，几乎检测不到水体中的溶解性有机物；在t10组中，藻细胞在前6天内生长缓慢，释放的胞外溶解性有机物较少，没有出现特征荧光峰，10天后ny1吞食大量藻细胞后，释放出一部分溶解性有机物，水体中出现了一个荧光峰，该峰主要集中在iv区，表征水体中含有大量的溶解性微生物产物。综上实验结果表明，相较于对照组，两个处理组的腐殖酸类、富里酸类等成分明显减少，推测是由于ny1直接吞食微囊藻，并在其胞内
分解了大部分大分子物质，因此释放到胞外的可溶性有机物减少。
[0084]
10.ny1清除铜绿微囊藻过程中水体的生物毒性
[0085]
10.1ny1清除铜绿微囊藻后水体对明亮发光杆菌的毒性
[0086]
(1)分别设置5个组别：阳性对照组(bg11培养基)、阴性对照组(铜绿微囊藻裂解液)、未添加ny1的铜绿微囊藻培养液、分别在第0天和第10天添加ny1的铜绿微囊藻培养液，每组设置3个平生物学重复。
[0087]
(2)分别在第0、6、12、18天收集1ml样品，收集的样品经超声细胞破碎仪破碎(电压100w，工作时间5s，间隔时间5s，循环60次)，裂解液经6,000rpm离心10min，取上清液作为待测液。
[0088]
(3)活化明亮发光杆菌，并培养至对数期。分别取450μl待测液于1.5ml离心管中，加入50μl 30％的nacl溶液，使得样品终盐度为3％，并以3％盐度的双蒸水为空白对照组。
[0089]
(3)每测定1个样品管，需同时测定1个对照管。每个样品管加入10μl明亮发光杆菌，并立即计时反应15min，利用化学发光仪测定样品管的荧光值。相对发光率计算公式如下：相对发光率(％)＝(样品发光度
÷
对照发光度)
×
100％
[0090]
(4)结果如图11所示，bg11培养基对明亮发光杆菌的发光强度无抑制作用；铜绿微囊藻超声破碎后的裂解液中对明亮发光杆菌的毒性极强，发光菌的相对发光率仅为10％；在未添加ny1的铜绿微囊藻培养液中，藻细胞在生长过程中不断释放藻毒素，明亮发光杆菌的发光强度逐渐被抑制，第6-18天的相对发光率均低于50％；在t0组中，由于第0天藻细胞就被ny1快速清除，因此，18天内明亮发光杆菌的发光强度均未被抑制；在t10组中，第6天时，水体中含有藻毒素，发光杆菌的相对发光率为47.16％，第12-18天时，水体中的藻毒素被ny1降解，毒性得到缓解，明亮发光杆菌的发光强度与bg11培养基无显著差异。表明ny1除藻后能够降低水体对明亮发光杆菌的毒性。
[0091]
10.2ny1清除铜绿微囊藻后水体对大型蚤的毒性
[0092]
(1)分别设置5个组别：阳性对照组(bg11培养基)、阴性对照组(铜绿微囊藻裂解液)、未添加ny1的铜绿微囊藻培养液、分别在第0天和第10天添加ny1的铜绿微囊藻培养液，每组设置3个平生物学重复。
[0093]
(2)将所有组别的液体分装在50ml烧杯中，每个烧杯分装20ml，每个组别设置3个平行。每个烧杯中放置26条左右生命状态良好、游动活跃的大型蚤，分别在24、48、72h观察大型蚤的状态并统计存活大型蚤的数量。大型蚤的死亡率计算公式如下：死亡率(％)＝(d0–dt
)
÷
d0×
100％，其中，d0为处理0h的大型蚤数量，d
t
为对应处理时间的大型蚤数量。
[0094]
(3)结果如图12所示，在bg11培养基中，大型蚤存在一定的自然死亡率，在72h内的死亡率为25.03％；藻裂解液中对大型蚤的毒性极强，导致大型蚤在72h内的死亡率高达98.72％；铜绿微囊藻在前12天内释放到水体中的藻毒素较少，大型蚤的死亡率仅为24.62％，但生长到第18天时，水体中藻毒素不断积累，导致大型蚤的死亡率上升至68.12％；然而，t0和t10处理组中大型蚤生长状态良好，基本未出现急性毒性症状，第18天时，大型蚤的死亡率分别为30.34％和25.67％，表明ny1除藻后能减少水体的毒性，从而降低大型蚤的死亡率。
[0095]
10.3ny1清除铜绿微囊藻后水体对草鱼苗的毒性
[0096]
(1)分别设置5个组别：阳性对照组(bg11培养基)、阴性对照组(铜绿微囊藻裂解
液)、未添加ny1的铜绿微囊藻培养液、分别在第0天和第10天添加ny1的铜绿微囊藻培养液，每组设置3个平生物学重复。
[0097]
(2)所有组别的液体分装在300ml的保鲜盒中，每个保鲜盒分装在200ml，每个组别设置3个平行。每个烧杯中放置51条左右生命状态良好、游动活跃的草鱼苗，实验期间不换水、不喂食，并及时清理死掉的鱼苗。分别在24、48、72h观察草鱼苗的状态并统计存活草鱼苗的数量，并计算死亡率。
[0098]
(3)结果如图13示，bg11培养基中的幼鱼游动正常，无明显中毒特征，自然死亡率为14.38％；藻裂解液则表现出极高的鱼毒性，最开始幼鱼不再游动，身体卷曲，最后全部死亡；未添加ny1的铜绿微囊藻培养液对草鱼也表现出一定的鱼毒性，当藻细胞生长到18天时，水体中有毒物质大量积累，导致幼鱼的死亡率达45.64％；然而，在添加ny1的t0和t10处理组中，只有极小部分鱼苗出现中毒症状，在18天内幼鱼的死亡率均低于28.02％，表明ny1除藻后，能够减少水体的毒性，从而降低幼鱼的死亡率。
[0099]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

技术特征：

1.一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻(poteriospumella lacustris)ny1，其特征在于，其保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2022年8月17日，保藏地址为：湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，保藏编号为cctcc no：m 20221293。2.权利要求1所述鞭毛藻在制备除藻剂中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述除藻剂的除藻种类包括：蓝藻、绿藻。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述蓝藻包括铜绿微囊藻、集胞藻，所述绿藻包括亚心形扁藻、小球藻。5.权利要求1所述鞭毛藻在有害藻华防治中的应用。6.一种除藻剂，其特征在于，其有效成分为权利要求1所述鞭毛藻的培养藻液。7.权利要求1所述鞭毛藻在降低水中微囊藻毒素含量中的应用。8.一种降低水中微囊藻毒素的降解剂，其特征在于，其有效成分为权利要求1所述鞭毛藻的培养藻液。

技术总结

本发明公开了一株可摄食铜绿微囊藻和降解微囊藻毒素的鞭毛藻及应用，具体为Poteriospumella属鞭毛藻Poteriospumella lacustris NY1，是从福建省漳州市南靖县爆发水华的南一水库中分离、筛选得到。鞭毛藻NY1既能快速地摄食铜绿微囊藻，又能高效地降解微囊藻毒素，避免藻毒素释放到水体造成二次污染，并且在一定温度、光照和pH范围内作用效果稳定。鞭毛藻NY1治理有害蓝藻水华既避免了藻毒素释放到水体造成二次污染，又减少了对水生生态环境的干扰，因此，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。