蓝藻水华在全世界范围内频繁发生且日益严重，还可能随气候变化进一步加剧。在蓝藻水华引起的众多生态风险中，内分泌干扰效应是近年来才被发现且尚未引起足够重视的危害途径。近期生态学与环境学院常学秀教授领衔的水生态毒理与环境健康课题组研究了水华蓝藻优势种铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）胞外分泌物对浮游动物模式种大型溞（Daphnia magna）种群动态、繁殖相关激素和基因表达特征的影响，发现处于对数生长期的蓝藻胞外分泌物处理增加了大型溞的怀卵和繁殖数量，提高了大型溞的种群增长率和繁殖潜力，这与常见环境雌激素雌二醇（10μg / L）的作用类似。深入研究发现蓝藻胞外分泌物增强了大型溞17β-羟化类固醇脱氢酶的活性，促进蜕皮激素和保幼激素的合成，并通过提高Vtg1和Vtg2基因的表达促进了卵黄蛋白原的合成（如图1所示）。与此同时，处理组解毒基因（CYP360A8）表达的增强表明了蓝藻胞外分泌物也可能对大型溞产生毒害效应。该研究结果提示水华蓝藻在其快速生长阶段可向水体主动释放雌激素类似物，促进浮游动物种群增长，增加其它可食性藻类（如绿藻）被捕食概率，从而进一步强化蓝藻的单一优势度。因此，水华蓝藻对浮游动物的生殖干扰可能给水生态系统食物网带来深远的不利影响。

图1. 铜绿微囊藻胞外分泌物对大型溞繁殖的干扰模式

以上研究成果于2019年8月14日以“Blooming cyanobacteria alter water flea reproduction via exudates of estrogen analogues”为题在环境科学与生态学领域TOP期刊《Science of the Total Environment》(中科院2区，五年IF：5.727。）上发表，论文链接为：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719338598。论文第一作者为2017年进站博士后徐润冰和2016级硕士研究生江瑶，常学秀教授为通讯作者。该研究得到了我校柔性引进的加拿大一级首席科学家、温莎大学教授Hugh J. MacIsaac的大力支持，这是其与本课题组合作发表的第二篇文章。同时，该研究也得到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、云南省博士后科研基金和双一流建设省优青培育项目等的支持。

该课题组近十年来一直专注于揭示水华蓝藻对其他水生生物的化学生态危害，先后在Harmful Algae (2012, 2017)、Aquatic Botany (2013)、Aquatic Ecology (2015)、Hydrobiologia (2016、2018)、Aquatic Toxicology (2018)发表论文，连续报道水华蓝藻有害次生代谢产物对绿藻及硅藻、沉水植物及鱼类的毒害作用及其对水生态系统的综合生态风险。这些成果为全面了解蓝藻水华的生态危害及其风险防控提供了科学依据。

图2. 铜绿微囊藻胞外分泌物对滇池金线鲃胚胎的致畸作用

                                     水生态毒理与环境健康研究组供稿