植物激素IBA与6-BA对摇瓶分批流加异养培养小球藻的生长及化学组成的影响

研究了植物激素IBA与6-BA对摇瓶分批流加异养培养小球藻的生长及化学组成的影响。结果表明,IBA与6-BA处理摇瓶分批流加异养培养的小球藻,促进了小球藻的生长,提高了小球藻的生物量(15．0％)与对糖转化率(14．8％),同时也提高了小球藻的蛋白质含量(16．3％)。氨基酸分析结果表明,IBA与6-BA能提高摇瓶分批流加异养培养的小球藻的α-氨基酸含量(含量达31．2％,而对照的仅26．0％),增加必需氨基酸的含量及比例,尤其两种重要α-氨基酸Arg和Lys的含量分别提高达22．9％和30．1％,强化了异养小球藻的营养价值。IBA与6-BA能提高摇瓶分批流加异养培养的小球藻叶绿素及类胡萝卜素含量。培养工艺研究与化学组成分析将为植物激素应用于小球藻的异养培养奠定基础。     

乙酸钠调控小球藻生长及代谢产物

【背景】小球藻是一种单细胞绿藻,在不同培养条件下可积累高附加值的代谢产物,这些产物可用于生产生物燃料、食品、保健品、药品等。然而这些代谢产物在藻细胞中的生产率较低且很难通过经济可行的方法将其分离,这使其工业化规模生产受到限制。【目的】研究乙酸钠对小球藻生物量的影响,并分析其对小球藻代谢产物的调控作用。【方法】通过在小球藻培养液中添加不同浓度的乙酸钠(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 g/L),研究其调控小球藻生长和代谢的作用机理。【结果】在添加3.0 g/L乙酸钠的培养液中,小球藻的生物量是对照组的5.2倍,尽管藻细胞中蛋白质含量无明显变化,但油脂和类胡萝卜素含量是对照组的2.4倍和1.2倍,多糖和叶绿素a含量却仅为对照组的54.6%和54.4%。【结论】乙酸钠不仅会影响藻细胞的生长,还会调控其代谢过程,这为深入探索乙酸钠在调控小球藻生长及代谢过程的作用机制提供了理论基础和技术资料。     

蒲公英提取物对普通小球藻Hg^2＋毒害保护作用的研究

本文研究了Hg^3 对普通小球藻的致毒效应与蒲公英提取物的保护作用,试验显示,普通小球藻的生理代谢活动对H^2 g敏感,单H^2 g处理系列组,随着H^2 g浓度提高,普通小球藻生长量降低,叶绿素A含量降低,自发荧光度强度减弱,显示出H^2 g的毒害效应,H^2 g加蒲公英物取复合处理普通小球藻结果表明,蒲公英提取物可以显著提高普通小球藻的生物量,促进普通小球藻的生长,提高普通小球藻叶绿素a含量与其自发荧光强度,从而显著减轻H^2 g的毒害作用,藻公英叶提取物作用效果最好,花序次之,根相对较弱。     

均匀设计法优化蛋白核小球藻的异养培养基

[目的]通过优化培养基提高异养蛋白核小球藻CP9的生物量产率、蛋白质以及叶绿素含量。[方法]采用5因素8水平的均匀设计法优化小球藻异养培养基的配方,以葡萄糖、KNO_(3)、MgSO_(4)·7H_(2)O以及Fe-EDTA和CaCl_(2)母液为自变量,分析对小球藻生长、蛋白质含量和叶绿素含量的影响,来确定培养基自变量因素的最佳使用浓度。[结果]得到最佳培养基配方为:葡萄糖73.21 g/L、KNO_(3)6.25 g/L、MgSO_(4)·7H_(2)O 0.79 g/L、Fe-EDTA母液13.01 mL/L、CaCl_(2)母液4.80 mL/L。经培养基优化后将蛋白核小球藻CP9的最高细胞密度、蛋白质含量和叶绿素含量分别从11.08 g/L、43.3%和39.42 mg/g提升至15.08 g/L、60.0%和45.06 mg/g。[结论]通过正交优化蛋白核小球藻的异养培养基,将生物量提高了36%,同时藻细胞含有更高的蛋白质(60.0%)和叶绿素含量(45.06 mg/g),可为开发动物饲料或人类食品蛋白质。     

普通小球藻对嗪草酮、骠马和甲草胺的敏感性研究

通过96h的毒性实验,研究了普通小球藻对3种不同作用机制农田常用除草剂嗪草酮、骠马和甲草胺的敏感性．结果表明。在实验条件下,嗪草酮、甲草胺对普通小球藻的毒性随时间的推移有加重趋势。并呈现很好的剂量效应关系;最高抑制生长浓度(嗪草酮0．24mg·L^-1,甲草胺12．8mg·L^-1)处理组的最大比增长率分别为对照组的12．38％和31．58％;骠马低浓度对普通小球藻的抑制作用不明显,并呈一定的生长促进效应,0．08mg·L^-1浓度组普通小球藻最大比增长率为对照组的111．44％,而高浓度则具有明显的生长抑制作用,并随时间推移,毒性逐渐减弱．嗪草酮、骠马和甲草胺的96hEC50分别为0．021、0．937和5．54mg·L^-1．普通小球藻对嗪草酮最敏感。其次为骠马和甲草胺．3种除草剂在实验条件下对普通小球藻叶绿素a含量的影响和对普通小球藻生长的影响相似。表现出较好的剂量．效应关系．     

小球藻诱变选育及池塘水体净化效能研究

采用N＋束注入、甲基磺酸乙酯二步诱导法对蛋白核小球藻分步进行诱变,筛选出使蛋白核小球藻定向变异藻株,得到了最佳培养条件。常规生化分析结果表明,诱变后得到的小球藻新品种的蛋白质含量最高提高27．23％;     

外源NO对酸雨胁迫下龙眼幼苗生理特性的影响

研究了外源NO供体硝普钠(SNP)对pH3.0酸雨胁迫下龙眼幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响.结果表明:酸雨胁迫下,龙眼幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,叶绿素、蛋白质和可溶性糖含量下降,丙二醛含量升高,呈现出一定的毒害效应.外源NO对酸雨胁迫下龙眼幼苗的生理代谢的作用具有双重性,0.1 ～0.5.mmol·L-1SNP显著提高叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量,增强SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量;其中0.5 mmol·L-1 SNP处理效果最好,叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量分别比单独酸雨胁迫处理增加了76.0％、107.0％和216.1％,SOD、POD和CAT活性分别提高150.0％、350.9％和97.1％,丙二醛含量降低了46.4％.低浓度外源NO能通过刺激抗氧化酶活性来清除活性氧,减轻氧化胁迫,缓解酸雨胁迫对龙眼幼苗的毒害作用;而高浓度外源NO对酸雨胁迫的缓解作用减弱.     

小球藻糖蛋白的分离、纯化和结构分析

采用柱层析分离纯化小球藻糖蛋白,并对其进行结构分析。结果表明,小球藻糖蛋白为白色粉末,产率为鲜藻的0．28％,易溶于水,分子量约为65,000Da,属O-连接方式,蛋白质含量为12．01％,糖链部分含有岩藻糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖。     

水分胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响

通过控制茅苍术[Atractylodes lancea（Thunb．）DC．]不同生长期的土壤含水量,研究了轻度和重度干旱胁迫与涝渍胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响。结果表明,在不同生长期,茅苍术根茎生长和挥发油成分含量对不同土壤水分条件的反应不同,其中生殖生长期对水分胁迫较敏感,干旱和涝渍胁迫均会导致根茎生长量和挥发油含量下降。水分胁迫对茅苍术根茎生长量和挥发油含量的影响效应是一致的,导致根茎生长量显著下降的水分条件可使挥发油含量下降,对根茎生长量影响不显著的水分条件则有利于挥发油成分的积累。在果后期进行适当的涝渍胁迫（土壤含水量35．5％～38．5％）有利于茅苍术根茎生长和挥发油含量的提高。     

PP333用于藻类培养影响异养小球藻的生长及蛋白质含量

用植物生长物质PS333处理异养小球藻,研究了PP333对异养小球藻的生长及蛋白质含量的影响,实验结果表明,PP333能抑制异养小球藻的生长,同时也能显著提高小球藻的蛋白质含量,选取适当浓度的PP333处理异养小球藻可达到小球藻的细胞密度较高,其蛋白质含量又接近自养水平的目的。用50mg/L PP333处理异养小球藻,摇瓶批次培养时,小球藻的蛋白质含量与生物量分别为47.88%和3.60g/L,而对照的分别为37.34%和4.21g/L,摇瓶分批流加培养时,小球藻的蛋白质含量与生物量分别为50.96%和6.97g/L,而对照的分别为38.56%和10.99g/L,蛋白质量促进率和生物量抑制率摇瓶批次培养时分别为28.2%和14.5%,摇瓶分批流加培养时分别达32.2%和36.6%。     

普通小球藻对不同浓度镉胁迫的生理应答

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究材料探讨不同镉浓度对小球藻生理生化特性的影响。研究结果表明: 在5—40 μmol/L的Cd2+胁迫下, 普通小球藻的蛋白质、多糖和叶绿素含量均表现为随着Cd2+浓度的增加呈现逐渐增加的趋势, 30 μmol/L略高于对照组后又逐渐降低; 小球藻细胞中SOD活性及过氧化氢(H₂O₂)含量表现出先增加后减弱的趋势, 35 μmol/L时达到最大; 而小球藻中MDA含量随着Cd2+浓度的升高一直增加。这说明在重金属镉胁迫下小球藻会通过不同的生理应答来维持自身的正常生长代谢。     

谷氨酸对异养培养小球藻生长的影响

在不添加其他氮源的小球藻异养培养基中,谷氨酸可促进小球藻的生长,但基本不增加叶绿素的合成;在以铵盐为氮源时,谷氨酸可明显促进小球藻对铵盐的利用,促进小球藻生物量增加和叶绿素合成;在以硝酸盐为氮源时,谷氨酸可增加小球藻的生物量,对叶绿素含量无明显影响。     

NAA对蜜环菌生长及CAT,SOD活性影响的研究

低浓度（低于30mg／L）的α－萘乙酸（NAA）能刺激密环菌的生长,其生长量可提高0～47．1％;并促进密环菌中SOD（超氧化物歧化酶）和CAT（过氧化氢酶）活性提高,随NAA处理浓度的增加及时间的延长（0～12d）2酶活性随之增强。过高浓度则2酶活性提高率下降,但仍高于对照。10mg／LNAA处理12dSOD活性提高61．1％,处理16dCAT活性提高54．7％。10mg／LNAA处理时可提高密环菌中可溶性蛋白质含量13．0％～17．4％。     

[OMIm]Br对蛋白核小球藻的致毒效应

通过急性毒性实验考察了溴化1-辛基-3-甲基咪唑([OMIm]Br)离子液体对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的致毒作用。结果表明:经过[OMIm]Br处理96 h,藻细胞生物量(包括藻细胞密度、叶绿素和蛋白质含量)发生改变,呈现正相关的剂量-效应关系;[OMIm]Br抑制蛋白核小球藻生长的半最大效应浓度(EC50)为14.95 mg·L-1;藻细胞的抗氧化机制受到破坏,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均下降,膜脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量增加,且SOD、POD、MDA三者的变化幅度与受试物剂量呈正相关;[OMIm]Br通过直接损伤蛋白质和破坏抗氧化机制系统等途径对蛋白核小球藻产生致毒机制,运用流式细胞仪等手段证实藻细胞周期被[OMIm]Br阻滞在S期和G2/M期,并导致藻细胞坏死,阻滞程度和坏死程度与[OMIm]Br剂量呈正相关。     

溶藻细菌胞外活性物质对蛋白核小球藻的毒性效应

为了探索分离到的溶藻细菌L7胞外活性物质对蛋白核小球藻的毒性效应和致毒机理, 采用不同质量浓度的L7胞外活性物质冻干粉(L7-LPEAC)处理蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa), 测定藻细胞的光合作用效率(EPR)以及蛋白质、叶绿素a和丙二醛(MDA)的含量。L7-LPEAC溶液浓度较低(0.80 g/L和1.25 g/L)时促进蛋白核小球藻的生长, 其96 h、120 h的EC50分别为5.75 g/L和2.55 g/L。当L7-LPEAC溶液浓度≥2.00 g/L时, 叶绿素a和蛋白质含量变化同步呈现先增加后减少的趋势; 处理72 h后, L7-LPEAC溶液浓度分别为2.00 g/L, 3.13 g/L, 4.90 g/L的浓度组中, 藻细胞MDA含量与对照组相比差异显著(P<0.05), 浓度组7.67 g/L和12.00 g/L则与对照组差异极显著(P<0.01); 处理120 h后, 各浓度组藻细胞叶绿素a含量的相对抑制率均大于60%。使用L7-LPEAC修复富营养化水体时, 选择适当的投加浓度, 既能杀灭引起水体富营养化的目标藻类, 又能避免对其他藻类产生抑制作用, 可以较好地维持水生生态系统的平衡。     

1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理

以水稻为试材,采用水培方法研究了1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对水稻种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量、蛋白质含量、脯氨酸含量、细胞膜通透性的影响.结果表明,水稻种子的萌发率和活力指数随1,2,4-TCB处理浓度的升高而逐渐降低,呈现一定的浓度-效应关系,高浓度(80和100 mg·L^-1) 1,2,4-TCB处理组水稻种子的活力指数仅为对照组的7. 89％和1.92％,水稻幼苗的株高和根长均受到抑制,表现出一定的浓度-效应和时间-效应关系.水稻叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和蛋白质含量均随1,2,4-TCB浓度的升高而降低.水稻叶片游离脯氨酸含量和细胞膜的通透性随处理浓度的升高而增加.当1,2,4-TCB处理浓度＞15 mg·L^-1时,游离脯氨酸含量和叶片细胞膜的通透性急剧增加,与对照组相比各组差异均显著(P＜0.01).这表明1,2,4-TCB对水稻幼苗的损伤是一个复杂的过程,其机理可能与1,2,4-TCB使植物细胞膜、细胞内蛋白质和细胞器结构和功能损伤有关.     

外源水杨酸对酸雨胁迫后龙眼幼苗生理特性恢复的影响

以龙眼幼苗为材料,研究酸雨胁迫(pH 3.0)后不同浓度外源水杨酸(0、0.1、0.5、1.0和2.0 mmol·L-1)对龙眼幼苗生理特性的影响.结果表明:酸雨胁迫后龙眼幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,叶绿素、蛋白质和可溶性糖含量下降,丙二醛含量升高,龙眼幼苗显示出毒害效应.0.1 ～1.0mmol·L-1外源水杨酸显著提高龙眼幼苗叶绿素、可溶性糖和蛋白质的含量,增强SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量,减少幼苗所受氧化伤害的程度;其中0.5 mmol· L-1水杨酸处理效果最好,叶绿素、可溶性糖和蛋白质的含量分别比单独酸雨胁迫处理植株增加了62％、105％和177％,SOD、POD和CAT活性分别提高144％、440％和132％,丙二醛含量降低了35％;而2.0 mmol·L-1水杨酸却起到相反的作用.可见,低浓度水杨酸(0.1～1.0 mmol·L-1)能通过刺激龙眼抗氧化酶活性,减轻氧化胁迫,缓解酸雨胁迫后的毒害作用,而高浓度水杨酸(2.0 mmol·L-1)对龙眼幼苗的缓解作用下降.     

绞股蓝提取液对蛋白核小球藻的化感效应及影响机理研究

以中草药植物绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum(Thunb.) Makino]为化感供体材料,研究其不同浓度的提取液(0、5、10、25、50 g/L)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidesa)生长及生理生化特征的化感效应。结果表明:(1)绞股蓝提取液对蛋白核小球藻生长均具有抑制作用,其抑制作用随提取液质量浓度增大和培养时间延长均呈增强趋势,且25 g/L绞股蓝提取液培养15 d时的抑制率达到最大(79.41%)。(2)各浓度绞股蓝处理组蛋白核小球藻细胞内的叶绿素a含量均低于对照组,且随着提取液浓度升高以及处理时间延长叶绿素a含量较对照的降低量越多,表明蛋白核小球藻光合作用受到的影响也越大。(3)绞股蓝处理组蛋白核小球藻细胞的膜透性(吸光度OD_(264))显著高于对照,且膜透性随着提取液浓度增大而增强;高浓度提取液处理下,藻细胞内部的可溶性蛋白质(OD_(280))及核酸(OD_(260))含量均显著高于对照,且随着处理时间延长,细胞膜透性增大,细胞内部的可溶性蛋白质及核酸向胞外渗透增多。研究发现,绞股蓝提取液能够抑制蛋白核小球藻生长,并随着提取液质量浓度增大而增强;绞股蓝提取液能促进藻细胞叶绿素分解、增加细胞膜透性,引起可溶性蛋白质和核酸向胞外渗透量升高,导致藻细胞结构受损,代谢功能紊乱,从而达到化感抑制作用。     

小球藻RubisCO的纯化及其在异养向自养转变过程中的含量变化

经硫酸铵分部沉淀、ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ－３００和ＤＥＡＥ－纤维素柱层析纯化了小球藻ＲｕｂｉｓＣＯ,得率为１５％,比活力达１．２３２μｍｏｌＣＯ２ｍｓ－１ｍｉｎ－１,分子量是５００ｋＤ,它和菠菜叶片ＲｕｂｉｓＣＯ在分子量、亚基组成和免疫特性等方面相似,反映ＲｕｂｉｓＣＯ在高等和低等植物中有较高的同源性。自养小球藻ＲｕｂｉｓＣＯ占细胞可溶性蛋白质的２４％。而异养转变后的小球藻细胞内不含ＲｕｂｉｓＣＯ。异养小球藻向自养生长转变过程中,２０ｈ后细胞内叶绿素含量逐渐增加,２４ｈ时细胞内出现ＲｕｂｉｓＣＯ,２４ｈ后大量增加,至４１ｈ时含量达最高峰;标志着小球藻细胞光合作用能力的恢复和加强。     

蛋白核小球藻粉中氨基酸含量及饲用价值分析

测定了蛋白核小球藻粉的蛋白质含量及18种氨基酸组分,用氨基酸分(AAS)、必需氨基酸指数(EAAI)等指标对蛋白核小球藻粉氨基酸营养进行评价。结果表明：蛋白核小球藻粉粗蛋白和必需氨基酸含量高,是一种优良的饲料蛋白源。