海洋微藻响应重金属复合胁迫的生理生态学机制

重金属污染物进入海洋环境会破坏海洋生态系统的结构和功能。海洋微藻构成了海洋食物链的基础, 是海洋生态系统主要的初级生产者。重金属复合胁迫对海洋微藻产生毒性效应, 会阻碍藻细胞分裂、破坏DNA结构、抑制光合作用、减少细胞色素合成、导致藻细胞畸变以及改变浮游植物种类组成等。海洋微藻在长期种系进化或个体发育过程中, 形成了一系列响应重金属复合胁迫的特殊生理生态机制。它们可以利用由酶类和非酶类组成的抗逆保护系统, 减轻重金属复合胁迫导致的生物毒害作用; 还可以通过调节金属硫蛋白(Metallothionein, MT)等相关蛋白基因表达以维持正常的生理功能。探究海洋微藻响应重金属复合胁迫的生理生态学机制, 有利于为海洋重金属污染的生物修复提供依据, 具有重要的理论与现实意义。     

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。     

网地藻多糖清除DPPH·自由基活性的动力学研究

该研究通过超声辅助并采用醇沉、脱蛋白、脱色、干燥的方法,分别检测低(0.1 mg·mL~(-1))、中(0.25mg·mL~(-1))、高(0.5 mg·mL~(-1))三种浓度下的网地藻多糖对DPPH·自由基的清除能力,探讨质量浓度和反应时间对网地藻多糖清除DPPH·自由基活性的变化规律。按照一级反应动力学方程和二级反应动力学方程分别建立反应动力学模型。结果表明:不同的质量浓度和反应时间对网地藻多糖清除DPPH·自由基活性均有影响,网地藻多糖质量浓度提高,其清除DPPH·自由基的能力逐渐加强,当网地藻多糖浓度为0.5 mg·mL~(-1)时,反应20 min,网地藻多糖清除DPPH·自由基的清除率最高为86.06%,其清除DPPH·自由基活性半数清除率(IC_(50))为0.25 mg·mL~(-1)。准一级动力学模型拟合的线性相关性较差,相关系数R~2的范围分别为0.848~0.891;准二级动力学模型拟合的相关系数R~2的范围为0.902~0.967,因此采用二级动力学拟合方程能较好地描述网地藻多糖对DPPH·自由基的清除能力。网地藻多糖在低(0.1 mg·mL~(-1))、中(0.25 mg·mL~(-1))、高(0.5 mg·mL~(-1))三种浓度时对DPPH·的二级反应的清除速率常数(k_2)分别为0.011、0.054、0.421。这说明网地藻多糖随着反应浓度逐渐升高其清除DPPH·自由基的速度越来越快,清除自由基能力也越来越强,结合IC_(50)值来共同评价抗氧化能力,IC_(50)值越小,反应速率值越大,表明其抗氧化活性越好,这与实验得出的数据一致。     

九寨沟长海中心纲硅藻的分类学研究及报道1个新种

研究报道了采自中国四川九寨沟自然保护区长海的4种中心类硅藻种类, 其中新种1个: 长海小环藻(Cyclotella changhai sp. nov.), 中国新记录种1个: 克里特小环藻(C. cretica)和2种较少报道的种类: 可辨小环藻(C. distinguenda)和辐纹琳达藻(Lindavia radiosa)。通过光学显微镜和扫描电子显微镜对这4个种类形态学的特征进行观察, 并与相似种类进行比较。与长海小环藻相似的种类包括C. comensis Grunow, C. pseudocomensis Scheffler和C. costei Druart & Straub, 主要通过壳面中央区的不同形态进行区分-长海小环藻的中央区近平滑且具有不规则的凹陷。     

鲢滤食不同藻类的磷吸收及排泄过程研究

为探究滤食性鱼类对水体营养元素地球化学循环过程的影响开展了室内实验,研究了鲢(Hypophthalmichthys molitrix)对藻类的滤食效率,测定了滤食过程中鲢对磷的吸收和排泄,并分析了排泄对水体中氮、磷的影响。结果表明:(1)鲢通过滤食作用降低了藻类密度,且对不同藻类的滤食效率无显著差异;(2)在水体中,鲢滤食藻摄入磷并排泄溶解性磷(SRP),在食物充足时可维持水体总磷(TP)相对稳定,在食物不充足时,鲢消耗自身营养并持续排泄SRP,成为新磷源;(3)鲢摄入食物后以高氮磷比(N﹕P)向环境再供应无机营养,食物中大部分氮和少部分磷以无机营养形式排泄,使滤食组水环境N﹕P显著高于control组,其中滤食蓝藻组水环境N﹕P显著高于硅藻、绿藻组,提示鲢对藻的滤食促进水体营养向磷限制转换,尤其是滤食蓝藻可能加强这种趋势。总之,鲢不仅可通过摄食压力降低藻密度,同时能以高N﹕P排泄再分配营养影响藻生长,其对水体营养循环的作用值得关注。     

雨生红球藻ZL-1 生长和虾青素积累条件优化

分离鉴定了一株雨生红球藻ZL-1, 比较了不同接种密度和吲哚乙酸浓度对其生长的影响; 在此基础上, 探究了不同浓度水杨酸和盐度对雨生红球藻虾青素积累的影响。结果表明: (1)接种密度为2.00×10⁴ cell·mL^–1 时, 雨生红球藻生长快速, 最终生物量达到最大值0.43 g·L^–1; 不动细胞比游动细胞更快的积累虾青素, 高光诱导不动细胞得到最高虾青素产量为8.44 mg·L^–1; IAA 终浓度为1.5 mg·L^–1 时, 雨生红球藻生长速度最快, 最终细胞密度和干重分别比对照组提高了24.28%和27.11%; (2)水杨酸具有缓解高光胁迫和促进虾青素积累的双重作用, 15 和25 mg·L^–1水杨酸诱导下, 雨生红球藻生物量较高, 虾青素产量分别比对照组提高了18.18%和18.94%; 使用4‰的盐度胁迫雨生红球藻, 虾青素产量较对照组提高了17.42%, 但盐度也会引起藻细胞的漂白、死亡, 导致生物量显著降低。     

解淀粉芽孢杆菌对三角褐指藻的化感作用研究

实验研究不同剂量(100、500和1000μL)的解淀粉芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌代谢产物和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)及代谢产物混合液3种组合对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长的影响.结果表明,解淀粉芽孢杆菌、其代谢产物和两种的混合液对三...     

碳酸酐酶在中肋骨条藻光合作用中的作用

探讨了在正常空气条件下生长的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的碳酸酐酶(CA)在其光合固碳中的作用.在中肋骨条藻的胞内和胞外均有CA活性,但胞外CA活性很低.CA抑制剂AZ(乙酰唑磺胺)对中肋骨条藻的光合放氧速率没有明显影响,而CA抑制剂EZ(乙氧苯唑胺)对其光合放氧速率有强烈的抑制作用.EZ的抑制作用使细胞最大光合速率、饱和光强和无机碳亲和力下降,无机碳的补偿点和光呼吸提高,使强光下光抑制作用增强.这些结果表明:中肋骨条藻的胞外CA在其光合作用中所起的作用较小,而其胞内CA通过催化胞内碳库中的HCO-3快速转化成CO2,提高胞内CO2的有效供给,从而提高细胞光合固碳能力和对逆境(高O2、强光和低CO2)的适应能力.     

长江口塔玛亚历山大藻孢囊的形成、发展及其与赤潮动力学的关系(英文)

The toxic dinoflagellate—Alexandrium tamarense (Lebour) Balech, formed resting cysts in f/2 media with low nitrate concentrations. Among the concentrations tested, f/20 NO3^- was the most effective to induction with an encystment percentage of 2.0 in batch culture. About 73.2% and 17.6% of cysts were produced on 8 and 9 d after transferring. Newly formed cysts developed accumulation body 3d later and kept forming mucilaginous substance, which might help their dispersal and survival. The mandatory dormancy period of resting cysts was 15 and 10d when stored at 15 and 20℃ respectively. The cysts could germinate without temperature change, with germination of 75.6% 20d after formation at 20℃. The Alexandrium cyst density in the surface sediment of DG-26 station reached above 25 cysts/g in May and November of 2002, and dropped to 4.5 and 0.9 cysts/g in August of 2002 and February of 2003, suggesting that Alexandrium cysts might have germinated in spring and autumn 2002. Cysts produced during the bloom returned to water column soon, whatever the season and water temperature were. The cyst density in the surface sediment at DG-26 station in May, 2003 was only 3.3 cysts/g and the cysts were newly formed. In the Yangtse River estuary, the inoculum size was not a major factor to determine the outbreak of A.tamarense bloom.     

珊瑚藻R-藻红蛋白γ亚基基因的克隆(英文)

根据珊瑚藻(Corallina afficinalis L.)R-藻红蛋白γ亚基N末端部分氨基酸序列(P83592)设计简并引物,结合RACE方法,扩增获得g亚基的全长cDNA序列。结果表明,序列全长为2308 bp(AY209894),5′非编码区长1203bp,3′非编码区长145 bp,编码区长960 bp,编码320个氨基酸组成的前体,包含71个氨基酸构成的信号肽和249个氨基酸组成的成熟蛋白。成熟蛋白序列内部存在重复序列与前人的报道一致。珊瑚藻亚基cDNA序列不同克隆子的测序结果表明,g亚基cDNA序列存在不同的3′末端,说明该基因可能存在多个拷贝或存在转录后加工。此外,扩增获得g亚基DNA序列(AY308999),比较表明编码区内部没有内含子存在。本文是对珊瑚藻R-藻红蛋白g亚基基因序列的首次报道。