外源MeJA胁迫对盐生杜氏藻生理生化特性的影响

研究外源茉莉酸甲酯(MeJA)对盐生杜氏藻细胞β-胡萝卜素含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,当外源MeJA浓度为0～100μmol/L时,随着MeJA浓度的升高,β-胡萝卜素和叶绿素含量呈上升趋势,当MeJA浓度为100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量最高,当MeJA处理浓度大于100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量逐渐降低。生理生化结果分析表明,外源MeJA处理可提高盐生杜氏藻POD酶和SOD酶活性,随着MeJA浓度的增加,SOD酶活性呈逐渐上升的趋势,POD酶活性呈先上升后下降的趋势,与β-胡萝卜素含量、叶绿素含量的变化趋势基本一致,说明外源MeJA处理可诱导盐生杜氏藻β-胡萝卜素积累可能与叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性有关。     

盐生杜氏藻对盐度改变的生理响应

以盐生杜氏藻为实验材料,采用f/2培养基,设置了8个盐度(15、20、25、30、50、70、90、110)处理,分盐度改变前(A)和盐度改变后(B)两个实验阶段,研究了盐生杜氏藻在不同盐度处理下的生长情况,测定了藻液的OD值、叶绿素a、β-胡萝卜素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量等指标。结果表明,A阶段,几个较低盐度(15、20、25和30)处理生长状况较好,其中又以盐度20的处理最好;余下的处理,盐度越高,其生长所受的影响越大。B阶段,盐生杜氏藻的生长进入平台期后,50、70、90、110几个盐度较高处理的细胞密度、叶绿素a、β-胡萝卜素含量均显著超过了作为对照的盐度20的处理。且B阶段末期,先前盐度15的处理蛋白质、糖的积累量,与A阶段末期相比都有了不同程度的增加,而其余盐度处理组的蛋白质、糖含量则分别产生了不同程度的下降。     

盐生杜氏藻生长及β-胡萝卜素累积的动力学过程

国内外学者多注重研究环境因子对盐生杜氏藻生长和β-胡萝卜素累积的影响,为此,作者从温度和盐浓度对盐生杜氏藻生长的动力学及盐度与β-胡萝卜素累积的关系作了初步探讨。       

杜氏盐藻DsKASⅢ基因的分离鉴定及其在氮胁迫下的表达分析

分离鉴定杜氏盐藻(Dunaliella salina)β-酮脂酰-ACP合酶Ⅲ(β-ketoacyl-ACP synthase Ⅲ,DsKASⅢ)基因并解析其编码蛋白理化特征及功能。依据同源克隆,分离杜氏盐藻DsKASⅢ基因编码序列,采用生物信息学方法解析DsKASⅢ编码蛋白的理化特性及功能,qRT-PCR检测缺氮条件下DsKASⅢ的表达谱,并检测细胞总油脂和β-胡萝卜素含量的变化。结果表明,杜氏盐藻KASⅢ基因含有9个外显子,ORF为960 bp,编码蛋白为319 aa。DsKASⅢ蛋白理论等电点pI为6.21,分子量为33.3 kD。亚细胞定位预测DsKASⅢ蛋白呈镶嵌状锚定在叶绿体内膜上,这种构象有助于利用能量高效率催化生化反应。DsKASⅢ蛋白二级结构主要由α-螺旋(35.11%)、β片层(25.71%)和无规则卷曲(27.90%)组成。三维模拟显示,DsKASⅢ蛋白以同源二聚体形式发挥催化功能的。系统发育分析表明,DsKASⅢ蛋白与莱茵衣藻KASⅢ蛋白亲缘关系最近,暗示其可能有共同的进化来源。qRT-PCR分析揭示,氮胁迫培养条件下,DsKASⅢ基因的表达显著升高,且在缺氮第3天时,表达量达峰值,比正常氮充足培养高1.1倍。氮胁迫培养的藻细胞总脂含量和β-胡萝卜素含量分别比正常氮充足培养的藻细胞提高49.05%和33.20%。氮胁迫能诱导DsKASⅢ基因的上调表达,进而促进杜氏盐藻细胞合成和积累高量油脂和β-胡萝卜素。研究为全面阐明氮胁迫条件下杜氏盐藻油脂及β-胡萝卜素合成及调控机制提供了科学依据。     

食品上的应用

922707 用不同氮源培养的海藻杜氏藻中的β-胡萝卜素、维生素C和维生素E含量[英]/Abalde,J.…∥Bioresource Technol.-1991,38(2～3).-121～125[译自DBA,1991,10(25),91-14876] 利用以海水为基础的含有不同氮源的培养基检验了由杜氏藻(Dunaliella tertiolecta)生产β-胡萝卜素、抗坏血酸和生育酚。于17～19℃和盐浓度35%、光强度120μE/m~2·sec(光周期12hr)进行培养。用尿素时获得的细胞密度为7.53百万细胞/ml,用亚硝酸盐和铵时(分别为5.45和5.60百     

培养方式对盐藻生长和积累β-胡萝卜素的影响

盐藻细胞生长和积累β-胡萝卜素的最佳条件存在差异,通过正交实验获得盐藻生长最适浓度C、N、P的分别为15、2．0、0．2mmol／L,累积β-胡萝卜素最适浓度分别为15、1．0,0．1mmol／L。比较了一次添加型、分次添加型、不完全更换型和完全更换型4种培养方法对生长和累积β-胡萝卜素的影响,发现完全更换型培养方式有利于β-胡萝卜素的积累。中途补给10mmol／L NaHCO3也有利于藻细胞积累β-胡萝卜素。在实验最佳条件下藻液中的β-胡萝卜素含量是对照的1．43倍。可采用先快速培养盐藻细胞、后更换培养基、添加NaHCO3分段培养方式以促进细胞大量合成β-胡萝卜素。     

蓝光诱导蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累*

蛹虫草(Cordycepsmilitaris L·)在培养时受蓝光诱导,其菌丝体中有高产量的类胡萝卜素积累。当温度为25℃且蓝光光照强度为6·5μmol·m^-2·S^-1时,菌丝体的类胡萝卜素含量在含蚕蛹粉的培养基上24h达到最高峰的495·5μg/gFW;而在不含蚕蛹粉的培养基上72h才达最高峰414·1μg/gFW。蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累也受蓝光光照强度的影响,最适光照强度可随培养时间的不同而有所变化。此外,黑暗培养时间的长短和温度也可共同影     

杜氏盐藻β-酮酯酰-ACP合酶(DsKASⅡ)基因的分离及功能分析

酮脂酰-ACP合成酶Ⅱ(KASⅡ)是催化棕榈酸(16∶0-ACP)延伸为硬脂酸(18∶0-ACP)的关键酶,其活性强弱决定着18碳脂肪酸含量的高低。本文以杜氏盐藻(Dunaliella salina)为试材,分离鉴定杜氏盐藻DsKASⅡ基因编码序列,采用生物信息学工具解析DsKASⅡ酶蛋白的亚细胞定位、高级结构、理化性质及系统发育等特性。检测氮胁迫下的DsKASⅡ表达量,以及藻细胞脂肪酸、叶绿素和β-胡萝卜素的含量。结果表明,DsKASⅡ编码的酶蛋白长度为476 aa,pI为6. 99,含叶绿体靶向肽和较多亲水区。二级结构主要由α-螺旋(22. 48%),β-片层(22. 06%)和无规则卷曲(55. 46%)组成。三级结构预测表明该蛋白整体呈紧密的心形结构,活性酶蛋白为同源二聚体。系统发育分析表明,DsKASⅡ氨基酸序列与莱茵衣藻CrKASⅡ同源性达99%,可能二者有着共同的进化祖先。qRT-PCR揭示,与正常培养的杜氏盐藻相比,DsKASⅡ在氮胁迫条件下的表达量明显上调,第3天时的表达量比正常培养的高4. 5倍。氮胁迫下藻细胞总油脂、油酸(C18∶1)和类胡萝卜素含量显著提高,然而棕榈酸(C16∶0)和叶绿素的含量明显降低。这表明,氮胁迫诱导杜氏盐藻DsKASⅡ基因上调表达,将更多的棕榈酸催化为硬脂酸,进而提高了单不饱和油酸的富集以及类胡萝卜素的积累。本研究为后续进一步解析杜氏盐藻氮胁迫条件下,油脂与胡萝卜素合成积累及藻细胞响应胁迫机制和优质富油藻种培育提供了科学参考。     

温、光、盐对硅藻STR01生长、总脂、脂肪酸的影响

为了优化新分离STR01的生态培养条件, 采用单因子试验和正交试验研究了不同温度、光照强度、盐度和温、光、盐三因素三水平对该藻的生长、总脂和脂肪酸组成影响。结果表明: 温、光、盐对STR01的生长、总脂和脂肪酸组成影响显著(P<0.05)。生长的适宜温度为15—35℃, 最适25—30℃(K值达0.679—0.682), 总脂含量积累的最适温度是25℃(总脂可达17.23%), 温度20℃时有利于该藻PUFA的积累, 可达34.23%。STR01生长的适宜光照强度为40—120 μmol/(m2·s), 最适光强为60 μmol/(m2·s), 光照强度40 μmol/(m2·s)有利于该藻的PUFA积累, 可达34.29%。STR01生长的适宜盐度为10—35, 最适盐度25, 盐度25时PUFA含量较高(43.42%)。正交试验结果表明温度对STR01的平均相对生长速率和总脂含量影响显著, 生长的最优组合: 温度30℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度25, 该组合下的生长速率达0.756; 总脂含量积累的最优组合: 温度30℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度20, 该组合下的总脂含量为20.00%。PUFA的最优组合: 温度25℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度20, 该组合下PUFA的含量为35.37%。综上所述: 该藻生长迅速, 总脂含量较高, PUFA丰富, 是一种可开发利用的耐高温浮游硅藻。     

四种维生素对杜氏盐藻生长的影响

杜氏盐藻,简称盐藻,属绿藻门、绿藻纲、团藻目、盐藻科、杜氏藻属[1],广泛分布于海洋、盐湖等盐度较高区域,富含蛋白质、多不饱和脂肪酸、多糖、β-胡萝卜素等,在食品、医药保健、化工和养殖业中具有独特经济价值.     

盐胁迫对地木耳和葛仙米生理生化特性的影响

地木耳为一种耐干旱的陆生念珠藻 ,葛仙米则是水生念珠藻 ,由于对各自生境的适应 ,二者在对盐胁迫的反应上可能会有差异。为了阐明这种差异 ,研究了不同盐度胁迫下它们的光合活性、可溶性糖、脯氨酸含量及质膜透性的变化。结果表明 ,高盐胁迫下地木耳和葛仙米的光合活性均降低 ;在 0 .8mol·L- 1 的盐浓度下胁迫 48和 96h后 ,地木耳仍可检测到微弱的光合活性 ,而在葛仙米中已检测不到。地木耳中脯氨酸升高 ;可溶性糖含量升高 ,增幅为87%— 2 0 0 % ;质膜透性比对照略有增加 ,但不同盐度之间差别不大。葛仙米中脯氨酸含量降低 ;可溶性糖含量在NaCl小于 0 .4mol·L- 1 时随盐度的升高而升高 ,增幅为 1 0 0 %— 1 0 0 0 % ,当高于 0 .4mol·L- 1 时随盐度的升高而降低 ;质膜透性随盐度增加而增加 ,在盐浓度为 0 .6和 0 .8mol·L- 1 时 ,均达 90 %以上。结果表明 ,地木耳比葛仙米更能耐受盐度胁迫 ;可溶性糖在地木耳和葛仙米抵抗盐胁迫中有重要作用 ,而脯氨酸在葛仙米抗盐胁迫中可能不作为相容溶质起作用     

绿色杜氏藻不同β-胡萝卜素羟化酶基因家族胁迫应答模式研究

β-胡萝卜素羟化酶(β-carotenoid hydroxylase, CHYB)是植物类胡萝卜素生物合成途径中的一个重要限速酶。本研究对绿色杜氏藻转录组测序数据进行分析,获得2条β-胡萝卜素羟化酶家族基因chyb1和chyb2。采用染色体步移法分别克隆并获得了绿色杜氏藻chyb1和chyb2基因的启动子序列,全长分别为1080 bp(GenBank登录号：KY012338)和1155 bp (GenBank登录号：KY012339)。利用Plantcare软件分析两个启动子的顺式作用元件,结果表明绿色杜氏藻chyb1基因启动子含有与甲基茉莉酸、花生四烯酸、水杨酸等非生物胁迫相关的顺式作用元件,而绿色杜氏藻chyb2基因启动子含有与光照相关的顺式作用元件。通过qRT-PCR分析了绿色杜氏藻CHYB基因家族在不同胁迫下的基因表达水平,结果表明该基因家族的基因表达水平与启动子调控相关,且不同的家族基因应答不同的胁迫。     

温度、光照和盐度对2株曼氏骨条藻生长及脂肪酸组成的影响

研究温度、光照、盐度对2株曼氏骨条藻（Skeletonema munzelii）SM-1、SM-2生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响,以确定其生长及油脂、多不饱和脂肪酸积累的最适生态条件。在实验室智能光照培养箱内不充气培养控制条件下,采用单因子试验分别研究了不同温度（10、15、20、25和30℃）、光照强度（20、40、60、80、100和120μmol/m2·s）、盐度（10、15、20、25、30、35和40）对2株藻的生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响。结果表明：不同温度、光照强度及盐度对2株藻的生长、总脂及脂肪酸含量影响均有显著影响（P〈0.05）。藻株SM-1生长的最适温度为25℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）,低盐度（盐度15）更有利于总脂及PUFA的积累。SM-2生长的最适温度为20℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）更有利于其总脂及PUFA的积累,低盐（盐度15）则更有利于PUFA的积累。因此在实际生产中,2株藻可先在最适条件下培养以增加生物量,后转至利于PUFA积累的条件下提高PUFA产量。     

不同品系杜氏藻的多相特征研究

杜氏藻(Dunaliella)是一类独特的嗜盐单细胞真核微藻, 为对该藻不同地理来源各品系间的特征进行总结及分类鉴定, 挖掘特色品系, 研究搜集国内外20株不同品系的杜氏藻, 利用PCR扩增内部转录间隔区(ITS)和细胞色素C氧化酶(cox2-3)基因, 生物信息学软件构建系统发育树对其进行分子鉴定; 形态学方法对其显微结构进行观察, 利用生理生化研究方法对杜氏藻盐胁迫下的4个代表性指标(最大光合效率、中性脂含量、β-胡萝卜素含量和3-磷酸甘油磷酸酶活性)进行了测定。结果表明, 20株供试藻均属杜氏藻属, ITS和cox2-3的系统发育结果相似, 均聚为两大簇, 各品系间亲缘关系较为接近; 成熟期的D13细胞最大, D14细胞最小并呈长颈形, 颜色以绿色或黄绿色为主, 鞭毛和眼点各异; D6和D10生长周期短, D18耐盐性最强; D7最大光合效率最高, D6和D18中性脂干重最高, D11的β-胡萝卜含量最高, D7的3-磷酸甘油磷酸酶活性最强。研究结果可为国内外杜氏藻资源的分类鉴定、特色资源的保护、开发与利用奠定基础。     

高产岩藻黄素的海洋硅藻筛选及光照条件优化

为提高岩藻黄素(Fucoxanthin)提取效率, 对16株海洋硅藻岩藻黄素的检测含量和实际含量进行了分析, 并以一株牟氏角刺藻(Chaetoceros muelleri)为对象, 研究了岩藻黄素与另外两种关键光合色素(即叶绿素a和β-胡萝卜素)的含量及其消长受光强和光质影响的特征。研究结果显示, 不同种或同种不同株的海洋硅藻, 在相同的培养条件、收获时期、提取方法下, 其提取率差异大, 可从不足1%到89.78%; 岩藻黄素的检出含量各异, 从0.03到5.02 mg/g。受不同光照强度[低: 50 μmol/(m2·s); 中: 100 μmol/(m2·s); 高: 200 μmol/(m2·s)和光质(红光、蓝光)]的影响, 岩藻黄素产量呈现不同特征。在低光照强度下, 单位细胞岩藻黄素的含量相对较高。在红光条件下, 岩藻黄素的产量高于蓝光。在相同光强条件下, 岩藻黄素含量随增殖周期变化; 在单色光质条件下, 几种光合色素均在生长平台期后期含量增加。岩藻黄素的含量变化与叶绿素a和β-胡萝卜素的含量及其消长关系密切。研究为筛选藻株、优化硅藻培养条件以累积岩藻黄素提供了参考。     

温、光、盐对三角褐指藻紫外诱变株生长、总脂及脂肪酸的影响

为了优化微藻培养条件,采用单因子试验研究了不同温度(10、15、20、25、30℃)、不同光照强度(20、40、60、80、100、120μmol·m-2·s-1)和不同盐度(5、10、15、20、25、30、35、40)对三角褐指藻紫外诱变株MP-2的影响。结果表明:温、光、盐对MP-2的生长、总脂含量和脂肪酸组成影响显著(P0.05)。MP-2生长和总脂积累的适宜温度为10~25℃,最适20℃;低温有利于EPA和PUFA的积累,15℃时EPA(30.94%)和PUFA(39.53%)较高;MP-2生长的适宜光照强度为20~120μmol·m-2·s-1,最适光强为40μmol·m-2·s-1,低光强有利总脂的积累,光照强度为20~40μmol·m-2·s-1时总脂含量(25.81%~25.26%)较高;光强对PUFA和EPA的积累影响显著(P0.05),光照强度100μmol·m-2·s-1时EPA高达29.15%,光照强度80~100μmol·m-2·s-1时PUFA高达40.22%~40.56%;MP-2生长的适宜盐度为10~40,最适盐度25,高盐有利总脂的积累,盐度30~35时总脂含量高达36.54%~36.66%,低盐有利EPA和PUFA积累,盐度为10~15时EPA高达31.31%~31.46%,盐度15时PUFA最高(44.75%)。     

蓝光诱导蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累

蛹虫草(Cordyceps militaris L.)在培养时受蓝光诱导,其菌丝体中有高产量的类胡萝卜素积累.当温度为25℃且蓝光光照强度为6.5μmol·m-2·S-1时,菌丝体的类胡萝卜素含量在含蚕蛹粉的培养基上24h达到最高峰的495.5μg/g FW;而在不含蚕蛹粉的培养基上72h才达最高峰414.1μg/g FW.蛹虫草菌丝类胡萝卜素的积累也受蓝光光照强度的影响,最适光照强度可随培养时间的不同而有所变化.此外,黑暗培养时间的长短和温度也可共同影响蛹虫草菌丝产类胡萝卜素时对蓝光的敏感性.     

海滨锦葵胚轴愈伤组织诱导及植株再生

以海滨锦葵(Kosteletzkya virginica)胚轴为外植体,在9种不同激素配比的培养基上进行愈伤组织诱导、继代培养、不定芽分化及生根培养,确定了植株再生的最适培养条件:(1)愈伤组织诱导最适培养基为MS+IAA 1．0 mg·L-1+KT 0.3 mg·L-1+sucrose 30 g·L-1+agar 8 g·L-1,愈伤组织诱导率为93．94％;(2)不定芽诱导最适培养基为MS+IAA 0．1 mg·L-1+ZT 0．5 mg·L-1+sucrose 30 g·L-1+agar 8 g·L-1,不定芽诱导率为65．83％;(3)生根最适培养基为MS+sucrose 30 g·L-1+ agar 8 g·L-1,生根率为96．67％。炼苗移栽后,成活率可达85％。     

β淀粉样蛋白与氧应激的相互作用及PACAP-27对氧应激损伤的保护作用

目的 :探讨 β淀粉样蛋白 (Aβ)与氧应激损伤的相互关系及脑下垂体腺苷环化酶激活多肽 2 7(PACAP 2 7)对抗氧应激致神经瘤细胞损伤的作用机理。方法 :体外培养第 15 0代Neuro 2a细胞 ,MTT法检测细胞存活率 ,Heochest332 5 8特异细胞核染色观察凋亡小体 ,提取基因组DNA鉴定细胞死亡方式及基因组内小片段含量。结果 :过氧化氢 (H2 O2 )处理接种 2 4h的Neuro 2a细胞 2 4h后 ,浓度相关地使细胞存活率下降 ,10mol·L-1时有明显的凋亡特征出现 ;与 2 5mol·L-1的Aβ2 5-35共同处理 2 4h可以使H2 O2 损伤神经元的ED50 降低至 1/10 ;PACAP 2 7( 0 .1(mol·L-1,1d加药 1次 ,共 2次 )对H2 O2 所致的细胞损伤有显著的保护作用 ,可以提高细胞的存活率 ,降低基因组小片段DNA的含量 ;PACAP受体拮抗剂PACAP 6 2 7( 10 0mol·L-1,与PACAP同时加药 )不能拮抗PACAP 2 7的保护作用。结论 :氧应激与Aβ在神经毒性方面有协同作用 ;PACAP参与对抗H2 O2 的神经毒性时 ,不通过受体激活。     

几种主要环境因子对布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)光合作用的影响

利用测定净光合放氧速率的方法研究了光照强度、温度、 pH值、盐度对布朗葡萄藻Botryococcus braunii UTEX 572和B.braunii UTEX 2441两个品系的光合作用的影响.B.braunii UTEX 572的适宜光照强度范围400～1600 μmol·m-2·s-1,光饱和点在800 μmol·m-2·s-1附近;适宜温度范围25～35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0～8.0,最适pH7.0;适宜盐度范围0～0.2 mol/L,最适盐度0.1mol/L.B.braunii UTEX 2441的适宜光照强度范围400～1600 μmol·m-2·s-1,光饱和点在400 μmol·m-2·s-1附近;适宜温度范围25～35℃,最适温度30℃;适宜pH范围5.0～8.0,最适pH 7.0;对盐度的适应范围较小,盐度升高,光合放氧速率明显下降.两个布朗葡萄藻净光合放氧速率随光照强度、温度、pH值和盐度变化的规律,表明布朗葡萄藻的基本生理生态学特征:适应于较强的光照强度、较高的温度、中性偏酸的环境和较低的盐度.对布朗葡萄藻基本生理生态学特征的了解,为培养条件的优化提供了依据.2个布朗葡萄藻品系对光强、温度、pH值和盐度变化的反应有所不同:与B.braunii UTEX 2441相比,B.braunii UTEX 572具有更高的光饱和点,适应更高的温度,对pH值变化有更宽的适应范围,适当提高盐度对其光合作用有促进作用,表明B.braunii UTEX 572在快速生长繁殖方面具有更大的潜力,这一研究结果为筛选适合于大量培养的优良藻种提供了依据.