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作者：童欣;唐学玺;刘倩;王承敏;张鑫鑫;
单位：中国海洋大学海洋生命学院;
摘要：针对烷基有机磷酸酯(Alkyl organophosphorus ester, OPEs)对浮游植物生长的毒性机制不明的问题，本研究选取磷酸三丁酯(Tri-n-butyl phosphate, TnBP)作为烷基OPEs的代表，旨在探讨其对海洋浮游植物——三角褐指藻生长的影响，并基于光合作用和能量代谢关键基因的变化，深入揭示其潜在的致毒机制，以期为建立烷基类OPEs对浮游植物的毒性作用模式提供理论参考。结果发现，当三角褐指藻暴露于浓度为1.5(水环境中的最高剂量)、3.0和4.5μmol/L的TnBP时，其种群增长受到显著抑制，同时降低了胞内总有机碳、叶绿素和类胡萝卜素含量。通过叶绿素荧光检测发现，TnBP降低了三角褐指藻光合系统Ⅱ最大光化学速率(Maximum photochemical rate)F_v/F_m和非光化学淬灭(Non-photochemical quenching, NPQ)值，这表明光合作用受到显著抑制。实时荧光定量PCR结果显示，TnBP使编码粪卟啉原Ⅲ氧化酶和镁螯合酶的D亚基的2个叶绿素合成关键基因的表达量下调。同时，编码叶黄素合成关键酶-玉米黄质环氧化酶的2个基因(ZEP1和ZEP3)的表达量也呈现下调趋势。这表明藻细胞的光捕获能力和光保护能力受到损害，从而导致光合效率下降和有机碳含量的减少。此外，研究还发现，编码琥珀酸脱氢酶SDH2和甘油醛-3-磷酸脱氢酶GAPC1的基因下调，推测这可能导致藻细胞内的糖酵解和三羧酸循受到减弱。因此，TnBP通过抑制浮游植物光合作用和能量代谢，干扰了细胞内物质合成与积累，最终抑制了细胞分裂和种群增长。这一研究结果可为建立烷基OPEs对浮游植物的毒性作用模式提供理论参考。
关键词：烷基有机磷酸酯;;浮游植物;;生长抑制;;光合作用;;能量代谢
基金资助：青岛海洋科学与技术试点国家实验室“十四五”重大项目(LSKJ202203900)资助~~
