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摘要
细胞内2-甲基异莰醇(MIB)产量因蓝藻在不同条件下的变化而异,但其因果机制尚不明确,这导致了MIB预测的低效性。通过对青草沙(QCS)水库中假鱼腥藻(Pseudanabaena cinerea)引发的一次MIB事件的深入实地调查,我们证明了MIB合成相关的mic基因丰度(DNA)和表达量(RNA)可能可作为MIB生成的预警参数。研究发现,mic基因的DNA和RNA丰度分别在MIB浓度峰值之前10天和7天达到高峰。此外,RNA丰度(R2 = 0.45, p < 0.01)与MIB的相关性略高于DNA丰度(R2 = 0.37, p < 0.01),表明假鱼腥藻的生长条件可能与mic基因的表达条件略有不同。这一推论通过培养实验得到验证。在实验中,细胞的最高生长速率出现在36 μmol photons m-2 s-1的光照强度下,而细胞内MIB产量和mic基因表达水平的峰值则出现在85 μmol photons m-2 s-1的光照强度下。我们的研究明确表明,光强是控制培养实验中mic基因表达以及水库实际MIB事件的关键调控因素。 此外,我们开发了一个以mic基因丰度为指标的MIB事件预警模型,并在另外两个水库中验证了其有效性。我们的研究成果突出了光强对mic基因表达和MIB合成的影响,并提供了一种用于预测MIB事件的预警工具。这对于水源管理机构而言具有重要意义。
引用
@Article{cao2023early,
title = {Early warning of MIB episode based on gene abundance and expression in drinking water reservoirs},
author = {Tengxin Cao and Jiao Fang and Zeyu Jia and Yiping Zhu and Ming Su and Qi Zhang and Yichao Song and Jianwei Yu and Min Yang},
year = 2023,
journal = {Water Research},
volume = 231,
pages = 119667,
url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135423001021},
issn = {0043-1354},
doi = {10.1016/j.watres.2023.119667}
}