用混合氮源在室外培养产油链带藻的可行性研究

为探索两株链带藻（Desmodesmus sp.T28-1和Desmodesmus sp.NMX451）在室外培养的最优氮源,首先在室内就不同氮源（尿素、硝酸钠、碳酸铵以及尿素和硝酸钠混合氮源）下微藻的生长和油脂积累做了研究,筛选出最优的混合氮源在室外进行了培养的可行性研究。室内研究结果表明两株链带藻在尿素下培养油脂含量最低,在铵氮下培养生物量最低。且NMX451在混合态氮下的油脂产率显著性的高于其他氮源下的油脂产率。对两株链带藻在混合氮源下的脂肪酸组分做进一步分析,结果表明油脂组分适合生物柴油生产要求,估算的生物柴油品质达到国际和国内生产标准。将两株链带藻置于室外140 L柱式反应器中用混合氮源进一步扩大培养,结果表明NMX451比T28-1的油脂含量和油脂产率高,生产成本更低,且脂肪酸组分更适宜生物柴油生产。研究表明用混合氮源在室外培养微藻是非常可行的培养方法,也说明NMX451比T28-1在生物柴油生产方面具有更好的潜力。     

山西地区高脂微藻的分离筛选

分别从山西省汾河流域、运城盐湖等水体采集水样,使用微挑法、平板涂布法对其中的微藻进行了分离纯化,并对分离得到的29株微藻和购买的3株微藻,进行了高脂藻株的筛选。结果表明：采用干重法对32株微藻的生长量进行测定,其干重介于48.9～422.2 mg/L之间;采用氯仿甲醇法对32株微藻的总脂含量进行测定,其总脂含量介于5.4%DW～30.1%DW之间;采用尼罗红荧光染色法对32株微藻的中性脂相对含量进行测定,其单位体积的荧光值介于4.1～181.5之间。综合评价藻株的总脂产率,最终筛选到山西省NY017盐生杜氏藻（Dunaliella salina）、NY023线形菱形藻（Nitzschia linearis）以及NY025谷皮菱形藻（Nitzschia palea）为高脂藻株,油脂产率分别为3.25、3.03、2.11 mg.L-1.d-1,具有生产生物柴油的潜力。     

不同磷、硫及二氧化碳浓度对标志链带藻生长和碳水化合物积累的影响

【目的】为了研究不同磷、硫及二氧化碳浓度对标志链带藻(Desmodesmus insignis)生长与碳水化合物积累的影响,本实验以改良BG11培养基为基础,设计了8种不同初始K_2HPO_4浓度、8种不同初始MgSO_4浓度及4种二氧化碳浓度培养标志链带藻。【方法】采用干重法和苯酚-硫酸法分别测定其生物质浓度与总碳水化合物的含量。【结果】实验结果显示,在高磷浓度(0.460 mmol/L)下生物量达到最高为6.37 g/L,磷浓度为0.230 mmol/L (对照组)时总碳水化合物含量及单位体积产率达到最高,分别为45.40%(%干重)和0.20 g/(L·d)。不同初始MgSO_4浓度实验结果显示,高硫浓度有利于标志链带藻生长及碳水化合物的积累,生物量、总碳水化合物含量及单位体积产率分别在硫浓度为1.217 mmol/L、0.609 mmol/L和1.824 mmol/L时达到最高,分别为7.02 g/L、51.6%(%干重)及0.26 g/(L·d)。当二氧化碳浓度为3%(V/V)时,标志链带藻生物量、总碳水化合物含量及单位体积产率均达到最高,分别为6.81 g/L、44.03%和0.20 g/(L·d)。【结论】因此,磷浓度为0.230 mmol/L、硫浓度为1.824 mmol/L和二氧化碳浓度为3%时最有利于标志链带藻生长及碳水化合物的积累。     

产油微藻的选育及其培养条件优化

为了利用微藻处理废水生产生物质燃料，实现治理环境污染和缓解化石能源短缺的耦合，需要筛选能够适应石家庄本地气候，生产状况良好且油脂产率较高的微藻藻株。从石家庄市自然河流中采样，经过BG11培养基分离纯化后筛选出10株微藻，利用SPASS 19.0软件对培养中的相关数据进行方差分析及LSD多重比较发现，自养条件下藻种DK-3生物量、总脂含量较其他藻株高,分别为：1.86 g·L-1、(10.23 ± 2.63) mg·L-1·d-1，经18S rDNA 鉴定为栅藻（Scenedesmus meyen），构建其系统发育树。利用Box-Behnken Design (BBD)设计耦合响应曲面法（RSM）探索藻种DK-3最佳异养培养条件，最终藻种DK-3最佳培养条件为葡萄糖20 g·L-1、K2HPO4·3H2O 90 mg·L-1、MgSO4·7H2O 200 mg·L-1（其他成分参考BG11培养基），经验证在此培养条件下，经240 h培养后生物量为5.47 g·L-1，油脂产量为1.28 g·L-1，比对照组生物量3.37 g·L-1提高了62.31%，因此，藻种DK-3具有较高的研究潜能。     

一株高产淀粉绿藻——标志链带藻在废水中的培养及对氮磷的去除

为了研究标志链带藻(Desmodesmus insignis strain JNU24)在不同Na NO3浓度和不同废水浓度培养下的生长与代谢产物积累状况,评估标志链带藻对废水的处理能力,本研究利用柱状光反应器对标志链带藻进行培养,分别对4种Na NO3浓度的BG-11培养基和4种废水浓度培养下藻细胞的生物量、蛋白质含量、碳水化合物含量和淀粉含量进行了测定。结果显示,在BG-11培养基中,氮浓度为9.0 mmol/L时,藻细胞生物质浓度最高,达6.23 g/L;在废水培养下,未稀释的原废水实验组,其藻细胞生物质浓度最高,达10.31 g/L;75%废水培养下,藻细胞的淀粉含量最高(达50.9%),单位体积藻细胞淀粉含量和产率分别为4.86 g/L和405 mg·L~(-1)·d~(-1),且显著高于不同浓度Na NO3的BG-11培养基组。本研究还测定了标志链带藻对废水中氮、磷的去除效率,结果显示不同浓度废水培养下,氮、磷的去除效率最高可达90.8%和98.7%。基于柱状反应器中的最佳培养效果,以9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基和75%废水于3.0 cm光径平板光生物反应器中进行室内扩大培养,结果显示在75%废水培养下,藻细胞生物质浓度达9.75 g/L,淀粉单位体积含量和产率分别达到4.75 g/L和230 mg·L~(-1)·d~(-1),且为9.0 mmol/L Na NO3的BG-11培养基培养的3倍。通过沉降特性分析发现,藻细胞收获90 min后均完全沉降,具有较强的沉降性能。本研究标志链带藻能够耐受废水中较高的氮、磷浓度,且对废水中氮、磷有显著的去除作用;该藻能利用废水中的营养成分积累较高的生物量和淀粉含量并且藻细胞能快速沉降,具有极高的经济价值和应用价值,是一株淀粉生产能力较高和废水处理能力较强的极具开发潜力的藻株。     

不同氮源及其浓度对标志链带藻合成淀粉和油脂的影响北大核心CSCD

【目的】以标志链带藻(Desmodesmus insignis)为实验材料,研究不同氮源及其浓度对该藻生长、总脂和淀粉(碳水化合物)含量的影响,为该藻在生物能源方面的应用提供一定的理论依据。【方法】以硝酸钠、碳酸氢铵或尿素为氮源,5个氮浓度(3、6、9、12和18 mmol/L)的BG-11培养基培养标志链带藻,采用干重法测定生物质浓度、重量法测定总脂、苯酚-硫酸法测定、总碳水化合物和淀粉的含量。【结果】标志链带藻在3种氮源下均能很好的生长。最高油脂含量出现在3 mmol/L硝酸钠实验组,达到32.61%(d.w)。当18 mmol/L碳酸氢铵作为氮源时,总碳水化合物与淀粉的含量以及产率都达到最高,分别为56.54%(d.w)和55.33%(d.w)、0.24和0.23 g/(L·d)。以尿素为氮源时,其生物质浓度和各组分含量与其它氮源实验组差别不大,均有利于该藻的生长及各生化组分含量的积累。【结论】以该藻种生产生物能源的成本等综合考虑,以18 mmol/L碳酸氢铵和尿素为氮源培养标志链带藻最优。     

八株海洋微藻Nannochloris sp.生长及生化性状评价

通过对从南海海域筛选分离纯化的8株Nannochloris sp.海洋微藻进行生长和生化特性分析,评估该属微藻的生产应用潜力。采用干重法、索氏提取法、凯氏定氮法、苯酚硫酸法、气相色谱质谱联用分别测定微藻生长以及油脂、蛋白质、多糖含量及脂肪酸组成。结果表明,8株微藻的最大生物量干重为0.39-0.91 g/L,生长最快的为SCS-761藻株;总脂含量为(19.06-33.67)%,其中SCS-249、SCS-589、SCS-655藻株总脂含量超过25%,且SCS-655藻株油脂产率高达22.23±0.71 mg/(L·d);SCS-249、SCS-325、SCS-355、SCS-640、SCS-769藻株蛋白质含量超过30%,其中SCS-640藻株蛋白质含量最高(36.70±2.20)%;而各株藻的多糖含量介于19.23%-29.34%,其中SCS-761最高,SCS-655最低。另外,脂肪酸组成分析结果显示8株微藻的脂肪酸组成结构相似,主要为C16饱和脂肪酸和C18系脂肪酸。不饱和脂肪酸以亚油酸相对含量最高,SCS-249、SCS-355、SCS-761藻株亚油酸相对含量超过40%。海洋微藻Nannochloris生物活性物质资源丰富,含有较高的脂质、蛋白质和亚油酸含量,应用潜力可观,应对该属微藻进行更为深入的研究开发,为该属微藻高值化综合性开发奠定基础。     

产油微藻筛选和鉴定及其产油性能的研究

为了筛选具有产油能力的微藻,从自然界水体中分离出14株微藻,根据形态特点对它们进行了初步鉴定。对其中12株微藻在自养和异养条件下的生长特性和产油性能进行了比较。通过微藻的生长曲线,生物量和油脂含量等指标,从中筛选出高产藻株并对该藻株进行了分子生物学鉴定。结果表明:藻株Y06在12种微藻中的油脂产量和产率最高,经18S rDNA鉴定确定为栅藻(Scenedesmus abundans)。藻株Y06在自养条件下的油脂产率为9.40 mg/(L.d),在异养条件下的油脂产率为201.29 mg/(L.d)。     

富油能源微藻的筛选及产油性能评价

为了筛选具有产油潜力的能源微藻,以实验室保藏的20株淡水和海洋微藻(绿藻门18株,真眼点藻纲1株,硅藻纲1株)为研究对象,利用光径为3 cm柱状光生物反应器通气分批培养,通过测定微藻培养物的生物量和总脂含量等指标,从中筛选生长速度快、生物量和总脂含量高的微藻。结果表明:20株微藻的生物量和总脂含量分别在1.81~7.88g/L和16.0%~55.9% dw(% Dry weight)之间,筛选得到具有产油潜力的微藻9株,分别是栅藻(Scenedesmus sp.)(6.34g/L,55.9% dw)、麻织绿球藻(Chlorococcum tatrense)(5.93g/L,46.9% dw)、眼点拟微绿球藻(Nannochloropsis oculata)(7.88g/L,35.0% dw)、油面绿球藻(Chlorococcum oleofaciens)(5.58g/L,45.9% dw)、多形拟绿球藻(Pseudochlorococcum polymorphum)(6.10g/L,40.0% dw)、八月衣藻(Chlamydomonas augustae)(5.78g/L,40.5% dw)、椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)(5.56g/L,40.7%dw)、椭圆绿球藻(Chlorococcum ellipsoideum)(5.41g/L,38.0% dw)、雪绿球藻(Chlorococcum nivale)(5.55g/L,36.3% dw),其中最具产业化潜力的微藻为栅藻(Scenedesmus sp.),其总脂收获量和单位体积总脂产率分别为3.5 g/L和218.7mg/L·d。     

一株产油微藻的筛选及分子鉴定

利用通气培养系统, 对10株经过初步生长筛选的微藻进行培养, 以总脂单位体积产率为主要指标, 筛选具有产油潜力的优良藻种。结果表明, 10株微藻的生物质干重、总脂含量分别为0.81.6 g/L、14.8%39.7%, 总脂单位体积产率大于30 mg/(Ld)的有6株, 其中藻株HY-6总脂单位体积产率达到最高的50.8 mg/(Ld), 是一株具有潜力的产油微藻。运用形态学特征和18S rDNA及ITS系统学分析相结合的方法对藻种HY-6进行分类鉴定。依据形态学特征, HY-6为球状单细胞, 具有1个明显的蛋白核, 杯状色素体周生, 从而初步判断该藻株可能属于小球藻属(Chlorella)或拟小球藻属(Parachlorella); 18S rDNA及ITS系统学分析表明HY-6与小球藻属分为两个不同的进化支, 但与凯氏拟小球藻(Parachlorella kessleri)的亲缘关系较近, 且具有较高的自展支持率, 因此将其鉴定为凯氏拟小球藻(P. kessleri)。研究结果将为产油微藻资源的收集、筛选及后续研究提供基础。       

防御活性氧保护系统在黑豆抗旱生理中的响应

以黑豆幼苗为材料,研究了水分胁迫下其非酶促保护物质和保护酶系对活性氧的清除作用。结果显示:黑豆皮红色素(17.36%)对DPPH.的清除率高达93.6%,可溶性糖(7.227%)对O2-与.OH的清除率分别为47.71%与68.16%,谷胱甘肽(0.8033mg/g)对O2-与.OH有较明显的清除作用,三种非酶促保护物质随着浓度的升高其清除能力呈逐渐增强的趋势;在水分胁迫下,黑豆幼苗超氧化物歧化酶(33~14 U.mg-1.min-1.2~6d-1),过氧化氢酶(2.87~2.01 mg.mg-1.min-1.3~6d-1)与过氧化物酶(31~14 mg.mg-1.min-1.3~6d-1)三种保护酶活性呈现先升高后降低的变化趋势。研究表明:黑豆体内清除活性氧防御系统作用十分明显,且具有较强的抗氧化、抗衰老、抗逆能力。     

二倍体和四倍体杂交兰幼苗对低温胁迫的生理响应差异分析

为探究不同倍性杂交兰（Cymbidium hybrid）对低温胁迫的生理响应差异,对低温胁迫下（昼温10℃、夜温4℃）二倍体杂交兰以及四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、MDA和叶绿素含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性的动态变化进行了测定和分析;在此基础上,比较了二倍体和四倍体杂交兰的耐低温特性差异。结果显示：随着胁迫时间的延长,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及POD和CAT活性总体呈逐渐增加的趋势;叶绿素含量呈逐渐下降的趋势;SOD活性呈先上升后下降的趋势,并分别在胁迫后第9天和第6天达到峰值。在常温（25℃）下恢复生长3d后,二倍体杂交兰和四倍体杂交兰株系T1和T2幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质和MDA含量,O-·2产生速率以及SOD、POD和CAT活性均降低,而叶绿素含量升高。总体上,二倍体杂交兰叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质含量以及SOD、POD和CAT活性的增幅明显小于四倍体杂交兰,MDA含量和O-·2产生速率的增幅则大于四倍体杂交兰,而叶绿素含量的降幅则明显大于四倍体杂交兰。综合分析结果表明：在低温胁迫下,四倍体杂交兰叶片中渗透调节物质含量和保护酶活性均较高,其对低温的耐性强于二倍体杂交兰。     

鱼腥草组培体系优化及耐低温突变体的筛选

为解决豫北地区没有鱼腥草栽培,缺乏耐低温能越冬材料的需求,本实验以鱼腥草茎段为外植体进行不同植物生长调节剂及其浓度的组织培养诱导侧芽发生,优化了鱼腥草侧芽组织培养体系;使用不同浓度的甲基磺酸乙酯（EMs）诱变侧芽,诱导耐低温突变体,通过测定诱变材料可溶性糖含量、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性变化鉴定材料耐寒性。结果表明茎段侧芽诱导的最佳植物生长调节剂组合培养基MS＋6-BA2．0mg·L-1＋NAA0．2mg·L-1;诱变处理的最佳组合为0．4％EMS处理6h,获得8株耐低温突变体;侧芽生根的最佳浓度组合为1／2MS＋NAA0．8mg·L-1。     

NaCl胁迫对美国白蜡幼苗部分生理指标的影响

美国白蜡(Fraxinus americana Linn.)为木犀科(Oleaceae)白蜡树属(Fraxinus Linn.)落叶乔木,原产加拿大南部和美国,其干形通直、树形美观,是水土保持和庭院绿化的优良树种[1],具有较为突出的耐干旱和耐盐碱能力[2]。目前对美国白蜡耐盐能力的研究主要集中于引种试验和树种对比方面[2-4]。郝明灼等[5]的研究结果显示:在NaCl胁迫条件下美国白蜡叶肉细胞超微结构无明显损伤,显示出较强的耐盐能力。为进一步探讨美国白蜡耐盐的生理机制,作者以美国白     

血清可溶性CD147的含量与冠状动脉粥样硬化性心脏病发病风险的关联分析

目的：探讨血清可溶性CD147（sCD147）的含量与冠状动脉粥样硬化性心脏病（CAHD）发病风险的关系并初步探讨其临床应用价值。方法：收集130例CAHD（包括50例稳定性心绞痛（SAP）、46例不稳定性心绞痛（UAP）、34例急性心肌梗死（AMI））和130例年龄、性别与冠心病患者相匹配的健康志愿者的外周血样本,应用双抗体夹心ELISA检测各组血清sCD147的表达水平,比较分析血清sCD147水平与CAHD的临床相关性,并绘制研究对象工作特征（ROC）曲线。结果：CAHD患者血清sCD147含量（AMI、UAP及SAP组中位数分别为3.35μg·L-1、2.72μg·L-1和2.66μg·L-1）显著高于对照组（中位数为1.64μg·L-1,P〈0.001）,其中AMI组明显高于UAP及SAP组（P值分别为0.008、0.006）。血清sCD147含量与CAHD患者TG、LDL-C及AIP显著正相关（P值分别为0.021、0.035及0.039）。以健康对照为参照,与sCD147含量低的个体相比,sCD147含量高的个体CAHD发病风险显著上升（校正比值比为2.18;95%可信区间为1.49-2.96）,且高的sCD147含量与CAHD发病风险之间存在显著的剂量依赖关系（P〈0.001）。用血清sCD147含量绘制ROC曲线,曲线下面积为0.761（95%可信区间为0.702-0.82）。以血清sCD147含量≥2.71μg·L-1为临界值,用血清sCD147含量诊断CAHD的敏感度为73.1%,特异度为76.9%。结论：血清sCD147含量与CAHD发病风险显著正相关,可作为CAHD发病监测及CAHD早期诊断的检测指标。     

钙对盐胁迫下小金海棠幼苗生物量及抗氧化系统的影响

本文以1/2Hoagland营养液栽培的小金海棠为试材, 研究70 mmol·L-1的NaCl胁迫下, 钙对小金海棠幼苗生物量、超氧自由基（O2 ）产生速率、丙二醛（MDA）含量、电解质相对渗透率、抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性及可溶性蛋白含量的影响。结果表明, 盐胁迫下, 小金海棠幼苗生物量显著低于对照, 根系和叶片的O2 产生速率、MDA含量、电解质相对渗透率、抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量显著高于对照。盐胁迫下, 与不加钙处理相比, 加钙处理显著降低了小金海棠幼苗O2 产生速率、MDA含量及电解质相对渗透率, 显著提高了生物量、抗氧化酶和可溶性蛋白的含量, 10 mmol·L-1 CaCl2处理的效果显著好于30 mmol·L-1处理的。综上可知, 盐胁迫下小金海棠幼苗的生长受到抑制, 外源施钙可以减轻盐胁迫对幼苗造成的伤害, 提高幼苗对盐胁迫的适应能力。     

外源H2O2对水稻幼苗抗寒性的调节作用

在常温下用不同浓度的外源H2O2(0～20 mmol·L-1)预处理水稻幼苗,再进行12 h 6℃低温胁迫,根据幼苗相对含水量和质膜相对透性筛选最佳外源H2O2处理浓度,并分析最佳外源H2O2浓度下幼苗的渗透调节物质和活性氧相关指标的变化.结果表明:(1)0～8 mmol·L-1 H2O2预处理可以增加水稻幼苗的相对含水量,降低其质膜相对透性,并以4 mmol·L-1 H2O2的效果最佳.(2)低温胁迫后,与对照组相比,4 mmol·L-1外源H2O2预处理降低了水稻幼苗萎蔫程度,并使其总呼吸速率、交替途径容量都有增加,同时还抑制了丙二醛的含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量.(3)外源H2O2预处理对水稻幼苗的内源H2O2含量以及O(-)/(·)2产生速率没有显著影响.研究发现,外源H2O2可以通过提高呼吸速率、降低脂质过氧化程度、增加碳氮代谢来有效增强水稻幼苗的抗寒性,它可能以一种独立于内源活性氧系统之外的方式发挥作用.     

长期喷施ABA对云杉幼苗生长和生理特性的影响

采用单因素盆栽实验,通过叶面喷施5、10、15和20mg·L^-1 4个浓度的ABA溶液,研究了长期外源ABA处理对云杉（Piceaasperata）幼苗生长及生理特性的影响。5年的研究结果表明：长期不同浓度ABA处理显著影响了云杉幼苗的多种生长及生理生化指标。当ABA浓度为5、10和15mg·L^-1叫时有利于云杉幼苗根重、茎重和总生物量的积累,并且提高了叶片中可溶性蛋白和脯氨酸的含量,降低了MDA含量：20mg·L^-1 ABA处理使幼苗的叶重、总生物量、脯氨酸及可溶性糖含量显著下降,明显增加了叶片中MDA含量。此外,各浓度ABA处理均显著降低了云杉幼苗的株高、叶绿素含量以及SOD和APX活性。本研究结果显示,长期ABA处理对云杉幼苗生长和生理特性的影响与所喷施的ABA浓度有关,长期高浓度ABA（20mg·L^-1）处理不利于云杉幼苗生长。     

茉莉酸甲酯对水稻幼苗抗冷性的影响

测定茉莉酸甲酯（MJ）对冷胁迫条件下水稻幼苗生长和与抗冷性相关生理生化指标影响的结果表明：较高浓度的MJ（10^-3mol·L^-1）明显抑制冷胁迫下的水稻幼苗生长,增加细胞膜的渗透性;浓度低一些的MJ（10^-4、10^-5、10^-6、10^-7mol·L^-1）对冷胁迫下水稻幼苗的生长和细胞膜有不同程度的保护作用,其中以10～mol·L^-1MJ的效果为佳。10～mol·L^-1 MJ处理的叶中叶绿素降解程度小,可溶性糖、可溶性总蛋白和脯氨酸的含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性均增加,丙二醛（MDA）含量降低,因而水稻幼苗的抗冷性提高。