预计全球变暖将显著增加蓝藻水华的频率，从而导致水质恶化、生物多样性威胁和经济损失。微囊藻作为最常见的形成水华的蓝藻之一，已在全球108个国家和地区引发水华（McLean, 2013; Wang et al., 2016）。这些水华的持续扩展可能带来比之前认识到的更严重的健康风险（Du et al., 2019; Wang et al., 2020）。因此，开发控制蓝藻水华的策略已成为全球科学研究的重点（Xiao et al., 2018）。由于传统修复方法的局限性，人们开发了利用水生植物和杀藻微生物的生态控制技术（Jeong et al., 2008）。这些环境友好且生态兼容的方法被认为是最可持续的水华控制方案。值得注意的是，杀藻细菌由于其高效抑制蓝藻生长的特定机制，已成为当前生物控制研究的焦点（Nishu et al., 2019）。自1975年发现黏细菌（Myxobacteria）作为第一种能够分解藻类的细菌以来（Daft et al., 1975），在多种自然环境中发现了许多具有杀藻特性的细菌物种，并对其抑制机制进行了广泛研究。这些包括产碱菌属（Alcaligenes）（Manage et al., 2000）、Pseudoalteromonas（Mitsutani et al., 2001）、假单胞菌属（Pseudomonas）（Ren et al., 2009）、链霉菌属（Streptomyces）（Kong et al., 2013）、弧菌属（Vibrio）（Li et al., 2014）和不动杆菌属（Acinetobacter）（Yi et al., 2015）、芽孢杆菌属（Bacillus）（Xu et al., 2021）。
研究表明，杀藻化合物会引发藻类细胞的生理和形态变化，最终导致细胞死亡（Zhang et al., 2020）。这些代谢产物在细胞裂解过程中干扰了多种细胞过程，特别是影响氧化应激标志物、蛋白质浓度和抗氧化酶的功能（Zhou et al., 2016）。细胞防御系统利用超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）等抗氧化酶来中和过量的自由基，从而保护细胞完整性（Elbaz et al., 2010）。微囊藻（Microcystis aeruginosa）是微囊藻属中的一种蓝藻，近年来成为中国湖泊和池塘中有害藻华的主要致病菌。该物种产生的微囊藻毒素具有多系统毒性，包括肝毒性、神经毒性和生殖毒性，对水生生态系统和人类健康构成威胁（Du et al., 2019; Kong et al., 2022）。其光合作用系统，尤其是对环境敏感的光系统II（PSII）复合体，促进了这一过程。类囊体色素，主要是叶绿素a（Chl a）和类胡萝卜素，对于类囊体膜中的光捕获和能量转化至关重要（Zhang et al., 2021）。尽管如此，关于藻类细胞死亡过程中光合作用系统的变化仍研究不足。鉴于光合作用是大多数自养生物的基本能量生成过程，研究杀藻化合物如何影响光合作用效率和系统响应对于阐明其作用机制至关重要。多种细菌菌株已被证明可以通过不同的机制破坏蓝藻的光合作用。假单胞菌属 QJX-1通过降低微囊藻的光系统II的最大量子产率和光合作用电子传输速率来影响其光化学性能（Qi et al., 2021），而Raoultella S1的上清液则在基因水平上发挥作用，下调与光系统相关的基因表达，从而降低光合作用效率和电子传输（Li et al., 2021）。这些观察结果共同表明，光合作用系统的受损是细菌介导的藻类裂解的关键机制。
微囊藻（Microcystis aeruginosa）是微囊藻属中的一种蓝藻，近年来成为中国湖泊和池塘中有害藻华的主要致病菌。该物种产生的微囊藻毒素具有多系统毒性，包括肝毒性、神经毒性和生殖毒性，对水生生态系统和人类健康构成威胁（Du et al., 2019）。虽然杀藻细菌对蓝藻的降解作用已得到广泛研究，但关于蓝藻对这些细菌的生理反应及其抑制机制的研究仍有限。为填补这些知识空白，本研究采用了Pseudoalteromonas S-2（一种有前景的蓝藻降解菌）作为杀藻剂，微囊藻作为目标菌株。研究检测了微囊藻的多种生理参数，包括细胞内蛋白质和碳水化合物水平以及酶活性。为阐明藻类细胞死亡与光合作用受损之间的联系，研究量化了与光合作用相关基因的表达模式。此外，环境优化发现了能够增强对微囊藻杀藻效果的协同温度、pH值和光照条件。本研究旨在加深对微囊藻与杀藻细菌相互作用的理解，为微生物水华控制提供理论基础，并为杀藻细菌在实际应用中的使用提供科学支持。
