高固氮酶活性的多变鱼腥藻异形胞的分离

多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)是具有异形胞的固氮蓝藻。异形胞是由营养细胞分化而来,异形胞一般为营养细胞的5—10%。在有氮培养中营养细胞不分化为异     

异形胞与蓝藻的固氮

一些丝状蓝藻具有异形胞,它们是由丝状体中的营养细胞转化而来的,异形胞能够直接固定大气中的Ｎ２（分子态）,形成可为植物利用的氮素化合物,具异形胞的丝状蓝藻在保持自然界中的氮素循环,增加土壤肥力,提高农作物产量等方面均有重要意义。     

丝状体蓝藻藻殖段的分化及其调节机制

本文介绍了丝状体蓝藻(亦称蓝细菌) 的藻殖段的分化及其调节机制。藻殖段与正常藻丝体的区别在于细胞形状、细胞内存有气囊和可移动的短而直的藻丝链等。本文对许多环境因子包括光和营养因素等促进或抑制藻殖段的分化进行了讨论;还介绍了念珠藻(Nostoc) ,单歧藻(Tolypothrix) 和眉藻(Calothrix)所具有复杂的细胞发育过程,即具气囊又可移动的藻殖段分化,异形胞分化以及营养细胞的补偿性色适应。这三种细胞类型的适应形成取决于两种不同的光受体系统。藻殖段和异形胞两者的分化可能取决于光合电子传递链;而营养细胞的补偿性色适应则受光敏色素的调节。此外,谷酰胺合成酶合成和活性调节的PII蛋白,在协同藻殖段分化、异形胞分化及营养细胞的补偿色适应中起重要作用。由于蓝藻藻殖段分化及其调节机制是一个新的研究领域,关于它的知识尚不完整,亟待人们加强研究。     

蓝藻的硫氧还蛋白

蓝藻(蓝细菌)是一种分布广泛,结构简单的原核生物。不象其它的光合细菌,蓝藻含有叶绿素a,并且象真核藻和高等植物一样,以分解水作为光合电子传递的电子源。有许多种蓝藻能够固氮。大多数丝状蓝藻具有营养胞和异形胞。异形胞是厌氧的固氮场所。       

蓝藻异形胞光合固氮的初步研究

通常认为,异形胞是具有异形胞蓝藻的主要固氮场所。异形胞中只有PSI,没有PSII,其固氮功能和PSI直接相联系,这就为研究蓝藻光合和固氮的关系从结构功能的区分上带来了极大的便利。我们过去在研究整体蓝藻固氮中曾经观察到,蓝藻固氮     

异形胞分化相关基因在点形念珠藻厚壁孢子中的转录表达

点形念珠藻(Nostoc punctiforme)ATCC29133是一种丝状固氮蓝藻,能分化产生异形胞、厚壁孢子、藻殖段等细胞类型。异形胞是一种提供微氧条件以进行固氮作用的特化细胞,厚壁孢子是在逆境下产生的能耐受干旱、冰冻等恶劣环境的细胞1。与异形胞相似,厚壁孢子的外被也具有多糖和糖脂成分2,3。厚壁孢子在某些蓝藻藻丝       

应用生物膜干涉技术检测鱼腥藻HetR结合靶DNA的亲和力

正鱼腥藻PCC7120是一种固氮丝状蓝藻,当环境中化合态氮源充足时,其藻丝只有进行光合作用的营养细胞;在环境中缺乏可利用的氮源时,部分营养细胞会在藻丝上以一种半规律的格式分化成异形胞(异形胞间隔约10个营养细胞),从而进行固氮作用。早在1984年,Wolk实验室通过与大肠杆菌接合转移的方式,成功地将穿梭质粒转入鱼腥藻PCC7120,建立了遗传转移系统~([1])。在2001年,日本Kazusa研究中心完成了对鱼腥藻PCC7120全基因组测序~([2])。有规律的细胞分化格式,成熟的遗传转移系统以及完整可用的基因组序列使得鱼腥藻PCC7120     

食用蓝藻——地木耳的开发

地木耳隶属原核生物界、蓝藻门、念珠藻属,是植物界最原始的类群之一,因其形似木耳的胶质片状而得名。显微镜下的地木耳是由许多丝状体无规则地集合于一个公共胶鞘中。细胞圆形,排成一列,如念珠串的丝状体。丝状体中有一些比营养细胞略大的异形胞,将丝状体分成许多藻殖段,     

鱼腥藻 PCC7120外膜的纯化和外膜蛋白的鉴定

鱼腥藻(Anabaena sp.)PCC7120是一种丝状同氮蓝藻,在缺氮诱导条件下,沿着丝体约每隔10个营养细胞分化出一个固氮细胞即异形胞,在细胞分化中伴随着复杂的基因表达和调控,成为一维原核生物体细胞分化及图式形成研究的模式[1].     

鱼腥藻7120异形胞分化的调节及细胞蛋白的变化

分离了有固氮活性的异形胞,它的可溶部分和膜部分的吸收光谱与营养细胞明显不同。SDS凝胶电泳图谱表明,营养细胞中存在的可溶蛋白,在异形胞中有一半左右被降解,最明显的是藻蓝蛋白。异形孢具有与营养细胞共同的肽带,但也合成了一些新的多肽。异形胞可溶蛋白有五条最主要的肽带,表观分子量约为73K,54K,48K,4lK和34K。膜蛋白中至少有2个多肽带(4lK,35K)在营养细胞膜蛋白中是缺少的。     

丝状体蓝藻藻殖段的分化及其调节机制

本文介绍了丝状体蓝藻（亦称蓝细菌）的藻殖段的分化及其调节机制。藻殖段与正常藻丝体的区别在于细胞开状、细胞内存有气囊和可移动的短而真的藻丝链等。本文对许多环境因子包括光和营养因素等促进或抑制藻殖段的分化进行一讨论;还介绍了含球藻（Ｎｏｓｔｏｃ）,单歧藻（Ｔｏｌｙｐｏｔｈｒｉｘ）和眉藻（Ｃａｌｏｔｈｒｉｘ）所具有复杂的细胞发育过程,即具气囊又可移动的藻殖段分化,异形胞分化以及营养细胞的被偿性色适应。这     

满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)和柱孢鱼腥藻(A.cylindrica)营养细胞和异形胞色素的种类

满江红鱼腥藻和柱孢鱼腥藻营养细胞和异形胞的液氮低温吸收光谱表明两种细胞含有叶绿素a、藻蓝素和β-胡萝卜素。液氮低温荧光发射光谱表明:柱孢鱼腥藻营养细胞存在藻蓝素、别藻蓝素和两个光系统的叶绿素a,柱孢鱼腥藻异形胞存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a。荧光发射光谱的685nm荧光发射仅为微弱突起。满江红鱼腥藻异形胞亦存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a,缺少系统Ⅱ叶绿素a。推断满江红鱼腥藻和桩孢鱼腥藻营养细胞分化为异形胞时,伴随光系统Ⅱ的改组。系统Ⅱ叶绿素a消退和藻胆色素含量显著减少。     

满江红鱼腥藻（Anabaena azollae）和柱孢鱼腥藻(A. cylindrica)营养细胞和异形胞色素的种类

满江红鱼腥藻和柱孢鱼腥藻营养细胞和异形胞的液氮低温吸收光谱表明两种细胞含有叶绿素a、藻蓝素和β-胡萝卜素。液氮低温荧光发射光谱表明:柱孢鱼腥藻营养细胞存在藻蓝素、别藻蓝素和两个光系统的叶绿素a,柱孢鱼腥藻异形胞存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a。荧光发射光谱的685nm荧光发射仅为微弱突起。满江红鱼腥藻异形胞亦存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a,缺少系统Ⅱ叶绿素a。推断满江红鱼腥藻和桩孢鱼腥藻营养细胞分化为异形胞时,伴随光系统Ⅱ的改组。系统Ⅱ叶绿素a消退和藻胆色素含量显著减少。     

蓝藻胞外多聚物生物合成、群体形成与微囊藻水华

有毒微囊藻水华在太湖、巢湖和滇池等饮用水源地频繁暴发, 对居民健康和水产养殖等构成严重威胁, 亟需开发新技术加以有效控制和利用。在水华暴发时, 蓝藻大量分泌胞外多聚物而形成细胞群体, 是蓝藻水华发生的关键和前提。蓝藻群体中胶质状胞外多聚物由胞外多糖、蛋白质和其他生物大分子组成, 对其结构、功能和生物合成途径研究了解仍然有限。生物信息学和比较基因组学分析发现微囊藻和其他多种蓝藻中编码大量的具有称之为PEP-CTERM结构域的潜在胞外蛋白质, 这些潜在的蛋白质可能通过特殊的分选系统分泌到细胞表面, 与胞外多糖相互作用形成结构更复杂的胞外多聚物, 介导细胞群体的形成和水华发生。亟需建立微囊藻遗传操作技术, 深入揭示胞外多聚物生物合成和群体形成的分子机制, 寻找控制蓝藻胞外多聚物的组装和分泌及群体形成的关键靶点, 将有助于揭示蓝藻水华形成机理及开发新型控藻技术。     

叶绿体陪伴蛋白在几种藻类中的存在和分布

用豌豆叶绿体陪伴蛋白（ｃｈ－ｃｐｎ６０）的杭体对衣藻和多种蓝藻细胞提取液作Ｗｅｓｔ－ｅｒｎｂｌｏｔ分析表明：真核的衣藻和原核的有异形胞丝状蓝藻的一种鱼腥藻中存在一种与豌豆ｃｈ－ｃｐｎ６０抗体有交叉反应的蛋白,其一个亚基的分子量与豌豆该蛋白的分子量相似,而另一亚基的分子量高于豌豆的β亚基分子量。绿藻和丝状蓝藻中这一蛋白在热处理后含量增加,而经－２０℃冷处理１２ｈ后含量明显下降。在单细胞蓝藻中则检测不到这种蛋白。     

苏铁(Cycas revoluta Thunb.)珊瑚状根内的蓝藻和内生腔附近细胞的超微结构

苏铁珊瑚状根中蓝藻营养细胞的超微结构具一般蓝藻细胞的特征。它们的异型胞具厚的被膜和孔塞,缺少大的内含物颗粒,光合片层减少而平直。苏铁根内蓝藻的异型胞的频率可达40%左右,这是一个有较高固氮能力的标志。苏铁珊瑚状根中围绕内生腔的细胞的超微结构表明:细胞壁上有向内生腔延伸的外突。细胞质中有丰富的线粒体、高尔基体和众多的小泡,质膜沿细胞壁高度曲折,并在质膜和细胞壁之间存在许多分泌颗粒。细胞质中还有较多的造粉质体和淀粉粒。这些超微结构的特点反映了共生蓝藻和宿主细胞之间可能存在代谢之间的相互关系。     

氮胁迫下共生蓝藻的分离纯化及生理响应机制

目的：揭示氮胁迫逆境下共生蓝藻的生理响应机制。方法：采用藻细胞分离纯化技术获得了一株共生蓝藻,测定其光合色素含量并分析了氮胁迫下的生理响应机制。结果：新分离藻株的细胞形态与其他念珠藻属相似,具有典型的营养细胞和异型胞;该藻室温吸收光谱中叶绿素蓝区相对含量减少,类胡萝卜素相对含量增加;氮胁迫时,藻细胞在pH8.4和160μmol·m-2·s-1光强组合下的细胞增长率最高,同时藻细胞叶绿素a含量增加值也最高,对共生藻生理响应机制有着显著性影响（P〈0.05）。结论：该共生蓝藻为念珠藻属蓝藻,在氮胁迫下有较强的叶绿素合成能力,对碱性条件及高光强有着显著的生理响应。     

四唑（Tetrazolium）对固氮鱼腥藻固氮和氢代谢的影响

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)细胞能还原无色的TTC和NBT分别成为红色或蓝色的甲zan(formazan)沉淀。异形胞还原TTC的速率高于营养细胞。前异形胞及异形胞附近的营养细胞对NBT的还原作用最强。而异形胞对NBT不起还原作用。无论在异形胞形成红色甲zan或在营养细胞形成蓝色甲zan后都抑制固氮酶活性。NBT甲zan对固氮酶活性的抑制作用大于TTC甲zan,因为NBT氧化还原电位低于TTC。TTC和NBT两者都明显地抑制固氮鱼腥藻完整细胞的放氢。因鱼腥藻的放氢是由固氮酶催化的结果。四唑抑制放氢推想是由于它截取了固氮酶催化系统中的电子的缘故。固氮微生物(包括蓝色细菌和根瘤菌)对四唑还原与吸氢酶之间有无相关是一个争论的问题。一些学者认为分离豆科植物体的一些根瘤菌株培养于含有TTC的琼脂培养基,如还原,便可证明这些根瘤菌株能氧化氢;换言之,应用TTC的还原可作为一些根瘤菌的菌落具有吸氢酶的验证。相反,我们发现固氮鱼腥藻还原TTC和NBT之后,都没有影响吸氢的能力。因此,我们推想固氮鱼腥藻对四唑之还原与吸氢酶是没有直接的关系。     

KCl诱导柱胞鱼腥藻形成液泡

蓝藻营养细胞的亚显微结构,很早就已进行了深人的研究．人们知道,蓝藻细胞内含DNA微丝、内羹体、核糖体、气泡及贮藏颗粒等[1]．近年来,作者在蓝藻原生质球分离和培养［‘”］中注意到,有些无机盐对蓝藻细胞结构产生很大影响,并对受KO影响的住胞鱼腥藻细胞进行了亚显微结构检查,发现在KO影响下柱胞鱼腥藻细胞内形成液泡,这一发现在国内外尚属首次,为此简报如下．l材料和方法本试验使用住胞鱼腥藻（Anabaenarylindrica）,材料引自中国科学院水生生物研究所,培养条件参见文献［51。试验时,将材料培养于含0．lmoFLKO的液体培养…     

蓝细菌的固氮

蓝细菌又称蓝藻,有许多种,其中有些营自由生活,有些和其它生物营共生生活,其中有许多种类能够固氮,大都属于念球蓝细菌科(Nostoceae),胶须蓝细菌科(Rivulariaceae)和伪歧蓝细菌科(Scytonemataceae)及真枝蓝细菌科(Stigonemataceac)。本文介绍自由生活蓝细菌和营共生生活的蓝细菌固氮的一些问题。一、自生蓝细菌的固氮蓝细菌能生长于有光的无机培养基中,利用CO_2作为碳源,N_2作为氮源,并且能产氧。但这里显然有矛盾,因固氮作用的关健酶——固氮酶在有氧的情况下将失去活性,固氮将停止。那么这个矛盾是如何解决的,通过研究发现,已知的固氮的蓝细菌除少数种外,都是丝状体,丝状体中有一种特殊细胞——异形胞。实验证明固氮作用可以在异形胞中完成。这类专化性细胞与营养细胞有如下几点区别:1.有厚外衣,2.色素弱而不强,3.与营养细胞接合处有明显的折光性颗粒。另