贾 泽宇
三峡集团
贾泽宇，现就职于三峡集团。
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019
Early warning of MIB episode based on gene abundance and expression in drinking water reservoirs
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。
How to know when MIB episode comes? / Gene may tell you. Try / qPCR with mic gene! -
016
Biosynthesis of 2-methylisoborneol is regulated by chromatic acclimation of Pseudanabaena
蓝藻可以通过调整包括叶绿素 a（Chl a）、藻红蛋白（PE）和藻蓝蛋白（PC）等光合色素的成分来感知不同的光照颜色。丝状蓝藻是2‐甲基异莰醇（MIB）的主要生产者，许多蓝藻能够增加其PE水平，以便在绿光更丰富的水体表层中更加具有竞争力，从而引起饮用水水库中广泛的嗅味问题。在这项研究中，我们探讨了MIB合成与环境光照颜色引起的色调适应（CA）在MIB产嗅Pseudanabaena 菌株中的潜在关系。结果表明，Pseudanabaena通过增加PE的丰度并减少PC在绿光中的比例，来通过III型色调适应（CA3）调节色素比例。MIB和Chl a的合成共享相同的前体，并且它们之间存在显著的正相关关系，不受光照颜色的影响（$R2 = 0.68$, $p < 0.001$）。此外，PE的丰度与绿光中的Chl a也呈正相关（$R2 = 0.57$, $p = 0.019$），因为PE是唯一可以将能量传递给PC和Chl a的天线。在绿光下，由于合成了更多的Chl a，观察到MIB的生产显著增加。
Green light promotes / MIB synthesis and PE / Odor risks increase -
013
Identification of MIB producers and odor risk assessment using routine data: A case study of an estuary drinking water reservoir
MIB（2-甲基异莰醇）产生的蓝藻在水库中的识别一直是水库管理部门面临的一个巨大挑战，因为通常需要分离培养蓝藻菌株。在这项研究中，开发了一种基于皮尔逊积矩相关分析、标准化数据处理和专家判断相结合的协议，用于识别MIB生产者，主要基于来自中国长江某入海口饮用水水库的常规监测数据，并建立了一个使用分位数回归的风险模型，以评估MIB发生的风险。自2011年以来，该水库在夏季遭遇MIB问题。在323种浮游植物中，_Planktothrix_ 被判定为该水库的MIB生产者，因为其表现出最高的相关系数（$R$ = 0.60），以及最低的假阳性率（FP% = 0）和假阴性率（FN% = 14）。低假阳性率尤其重要，因为只有在检测到生产者时，MIB才应被检测到。高光消光系数（k = 5.57±2.48 m-1）归因于河水中的高浑浊负荷，降低了水体表层的光强，这可能保护了低光照需求的_Planktothrix_免受过度太阳辐射的影响，使其在整个夏季持续生长。风险模型表明，当_Planktothrix_的细胞密度超过609.0个细胞/mL时，水中发生不可接受的MIB浓度（>15 ng L-1）的概率高达90%，而当细胞密度降至37.5个细胞/mL和9.6个细胞/mL时，风险显著降低至50%和10%。本研究中开发的方法，包括识别潜在生产者的协议和风险模型，可为利用常规监测数据管理遭受MIB问题的水源提供参考案例。
MIB detection done, / Estuary's risk forecasted, / Water treatment strain. -
011
Succession and interaction of surface and subsurface cyanobacterial blooms in oligotrophic/mesotrophic reservoirs: A case study in Miyun Reservoir
Subsurface cyanobacterial blooms are a significant source of odor problems in source water, particularly in oligotrophic/mesotrophic reservoirs. This study explores the key driving forces behind the succession between surface and subsurface cyanobacteria in Miyun Reservoir, China, using ecological niche modelling. Results indicate that water depth and surface light irradiance (I0) have a negative effect on subsurface _Planktothrix_ sp. growth, while surface water temperature (T0) follows a unimodal effect with an optimum at 23°C. For surface _Microcystis_ spp., temperature and the interaction between temperature and light irradiance are key factors. The study suggests that high irradiance and nutrient availability during the pre-bloom stage favor surface cyanobacteria, while the post-bloom decline of surface cyanobacteria allows for the growth and succession of subsurface cyanobacteria in deeper layers, where nutrient supply remains adequate. The growth potential of subsurface cyanobacteria is higher than that of surface cyanobacteria in shallow oligotrophic and deep eutrophic reservoirs during median light irrigation seasons.
Cyanobacteria grow, / Surface and subsurface dance, / Reservoirs transform. -
009
Light as a possible regulator of MIB-producing Planktothrix in source water reservoir, mechanism and in-situ verification
导致霉味/土味的化合物2-甲基异莰醇（MIB）通常与源水中生活于水下的蓝藻（如Planktothrix）相关。本研究在实验室和现场条件下探讨了光照可用性对MIB产生及Planktothrix生长的影响。结果表明，Planktothrix的生长至少需要4.4 μmol photons m-2 s-1的光强，而减少光照可有效抑制其生长。密云水库的现场实验验证了这一发现，最低的MIB水平出现在光照强度低于该阈值的深度。本研究强调了通过管理水下光照可用性来控制源水系统中MIB产生蓝藻的潜力。
Light nurtures the deep, / Shadows hold their quiet sweep— / Cyanobacteria creep. -
008
Production and fate of fishy odorants produced by two freshwater chrysophyte species under different temperature and light conditions
鱼腥味已成为饮用水中最常见的审美水质问题之一。本研究探讨了温度（8°C、16°C 和 24°C）和光照强度（10、41 和 185 μmol photons m−2 s−1）对两种与鱼腥味事件相关的金藻类——Synura uvella 和 Ochromonas sp. 的藻类生长及产嗅物质的影响。研究鉴定出五种多不饱和醛衍生物，包括2,4-庚二烯醛、2-辛烯醛、2,4-辛二烯醛、2,4-癸二烯醛和2,4,7-癸三烯醛，为鱼腥味物质。研究显示，虽然生物量产量随温度升高而增加，但较低温度（8°C）下的嗅味物质产量更高。嗅味物质的产生及细胞产量随光照强度的增加而降低。嗅味物质的生物降解和挥发与温度相关，其生物降解半衰期在8°C时为6–10小时，而在24°C时为2–4小时；挥发半衰期在8°C时为36–97天，而在24°C时为6–17天。这些发现有助于解释为什么鱼腥味事件更常见于较冷季节，并为水环境中鱼腥味问题的管理提供了新的见解。
Fishy scents arise, / Cold waters whisper secrets— / Light and warmth decide.
DOI