条斑紫菜抗高温和快速生长细胞株系HB的建立及栽培

本文主要应用单细胞培养技术培育紫菜新品系,以建立紫菜细胞工程快速育苗系统。通过酶解技术分离出紫菜叶状体细胞,并进行多克隆,从中获得4个细胞纯系植株(HA,HB,HC,HD)。对该4个细胞株系进行了纯系培养,并对其细胞苗和丝状体的生长速度和抗高温(19℃,21℃,23℃,25℃)性进行了测定。结果显示,船株系具有较高的抗高温性和最快生长速度。在1998年到2000年间,在江苏省启东县海丰海区对HB株系进行了海上栽培实验,结果显示,实验组的产量高于当地对照组产量,证明了条斑紫菜船株系不仅具有较高的抗高温性,而且也有较快生长速度。本实验说明应用细胞工程进行条斑紫菜育种是一条很好的快速育种途径。     

同源四倍体紫菜薹的诱导鉴定及其营养品质比较

该研究以二倍体紫菜薹为材料,采用浓度为0.1%、0.2%和0.3%的秋水仙素溶液,在二倍体紫菜薹生长至子叶期时对植株茎尖生长点进行4次点滴处理,鉴定筛选同源四倍体紫菜薹并进行二倍体和四倍体紫菜薹的营养品质比较。结果表明:(1)使用浓度为0.2%秋水仙素溶液点滴4次对紫菜薹的处理效果最好,四倍体紫菜薹的诱导率为6.62%。(2)在形态学上,四倍体植株的叶片、花簇、花器官、角果和种子与二倍体相比都在巨大性上呈现出明显差异;在解剖学上,四倍体植株在气孔密度减小的同时气孔变大,其花粉表现出矩形、梯形以及其他一些不规则的形状;在细胞学上,四倍体和二倍体植株的染色体数目分别为40条和20条;流式细胞仪鉴定结果显示,四倍体植株的DNA分子荧光强度(2 092 385.03)约为二倍体植株(956 725.15)的2倍。(3)植株营养品质方面,四倍体紫菜薹的游离氨基酸、叶绿素总浓度分别比二倍体植株显著增加了228.58%、110.02%,但四倍体紫菜薹的硝态氮、可溶性蛋白、维生素C、可溶性糖、纤维素总含量分别比二倍体植株显著减少了48.99%、43.20%、45.81%、44.50%、59.97%。(4)与二倍体植株相比,四倍体紫菜薹的单株质量、十叶厚、叶宽、叶柄宽都有不同程度的增加,叶片开展度有一定程度的降低。研究发现,秋水仙素诱导产生四倍体紫菜薹的最适浓度为0.2%;四倍体紫菜薹表现出明显的高产性,但多数营养品质极显著低于二倍体紫菜薹。     

条斑紫菜抗高温和快速生长细胞株系HB的建立及栽培

本文主要应用单细胞培养技术培育紫菜新品系,以建立紫菜细胞工程快速育苗系统。通过酶解技术分离出紫菜叶状体细胞,并进行多克隆,从中获得4个细胞纯系植株(HA,HB,HC,HD)。对该4个细胞株系进行了纯系培养,并对其细胞苗和丝状体的生长速度和抗高温(19℃,21℃,23℃,25℃)性进行了测定。结果显示,HB株系具有较高的抗高温性和最快生长速度。在1998年到2000年间,在江苏省启东县海丰海区对HB株系进行了海上栽培实验,结果显示,实验组的产量高于当地对照组产量,证明了条斑紫菜HB株系不仅具有较高的抗高温性,而且也有较快生长速度。本实验说明应用细胞工程进行条斑紫菜育种是一条很好的快速育种途径。     

紫菜外生细菌抑菌活性及其多聚酮合酶(PKS Ⅰ)基因筛选

[目的]基于紫菜外生细菌抑菌活性的研究,本文对具有广谱抑菌活性的菌株进行了多聚酮合酶(Polyketide synthase Ⅰ,PKS Ⅰ)基因的筛选,以期获得PKS Ⅰ阳性菌株及探讨紫菜藻际微生物区系细菌的拮抗机制与PKS Ⅰ途径的关系.[方法]利用琼脂柱法筛选出具广谱抑菌活性的菌株31株,以其基因组DNA为模板,设计引物扩增酮基合成酶(Ketosynthase, KS)片段基因并将其克隆到pMD19-T Vector,筛选出PKS Ⅰ阳性菌,进行16S rDNA测序分析.[结果]紫菜外生细菌表现出广谱抑菌性.从温州病烂紫菜外生菌中筛选出3株具强抑菌活性的PKS Ⅰ阳性菌,BLAST比对结果显示:菌株WPhG3、WPySw1和WPySw2扩增得到PKS Ⅰ的KS结构域核苷酸序列所对应的氨基酸序列与Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168(NP. 389602)、Bacillussubtilis (ABR19776)和Aspergillus carbonarius(AAZ99721)的PKS Ⅰ的KS结构域的同源性分别达到98%、99%和98%;16S rDNA系统发生学分析显示它们均与Bacillus的同源性最高.[结论]紫菜藻际微生物群落组成复杂,通过多条途径调节藻际微生物区系的平衡.PKS Ⅰ途径可能是温州病烂紫菜外生菌Bacillus表现抑菌活性的一种方式.     

不同温度与CO2浓度对坛紫菜生长和光合作用温度反应特性的影响

论文研究了不同CO₂浓度(390 μL/L和700 μL/L)和温度(15℃和25℃)对坛紫菜(Porphyra haitanensis)生长与光合作用-温度反应特性的影响。结果表明,相对于25℃生长的海藻,15℃生长的海藻具较高的相对生长速率和色素含量(叶绿素和类胡萝卜素),并且在高CO₂下增加趋势更显著。在两种CO₂浓度下,15℃生长的坛紫菜可溶性蛋白质和可溶性碳水化合物含量高于25℃生长的坛紫菜。低温10℃胁迫下,15℃生长的坛紫菜最大光量子产量(Fv/Fm)、光能利用效率(α)及非光化学淬灭(NPQ)相对于25℃生长的坛紫菜更稳定;高温35℃使得坛紫菜rETRmax、Fv/Fm、α值均下降,这种下降的程度在15℃生长藻中比25℃生长的藻更大;此外,15℃生长条件下,高CO₂生长的坛紫菜受35℃高温胁迫时的Fv/Fm和α下降程度小于正常空气生长下的坛紫菜。高温40℃使坛紫菜 rETRmax、Fv/Fm、α、NPQ及qP均急剧下降。结果表明高CO₂使得坛紫菜耐高温性能提高。     

条斑紫菜蛋白酶解产物中α-葡萄糖苷酶抑制剂纯化及特性

以α-葡萄糖苷酶抑制活性为指标,优选出1398中性蛋白酶、碱性蛋白酶和氨肽酶在一定条件下复配酶解条斑紫菜蛋白制备α-葡萄糖苷酶抑制剂。酶解液加入乙醇至终浓度为60%以沉淀去除多糖,上清液为α-葡萄糖苷酶抑制剂粗品。该粗品利用SP Sepharose High Performance阳离子交换层析、Sephadex G-10凝胶层析和Mono Q阴离子交换层析进行分离纯化,获得一种肽类α-葡萄糖苷酶抑制剂(LGI)。LGI经反向高效液相层析测定纯度为62.4%,基本特性分析显示其具较好的温度和pH稳定性,对α-葡萄糖苷酶半抑制浓度IC50值为97.36μg/mL,属于一种非竞争性抑制剂。     

漫话海带和紫菜的生活史及其人工养殖

海带(Laminaria japonica)和紫菜(Porphyra)均为经济价值较高的海藻。是人们喜爱的美味食品,海带还是提制碘、甘露醇和褐藻胶的主要工业原料。目前我国已经实现了海带和紫菜的全人工养殖。海带产量居世界首位,产品不仅满足了我国人民生活的需求,还远销世界五大洲。我国先后建成了世界上最大的褐藻胶提制工业和第二大紫菜生产工业,在世界上产生了举世瞩目的影响。究其原因,这是与对海带和紫菜的基础理论研究同养殖生产紧密结合分不开的。其中特别是和深入研究海带、紫菜的生活史及其各阶段的生活条件密切相关。下面分别谈谈海带和紫菜的生活史及其与人工养殖的关系。     

红藻条斑紫菜凝集素的纯化及其色氨酸化学修饰对其活性的抑制作用

为了探索条斑紫菜凝集素(Porphyra yezoensis Ueda lectin, PYL)的作用机理,对其进行了分离和纯化．条斑紫菜经磷酸盐缓冲液浸泡、20%～75%硫酸铵分级、DEAE 纤维素52离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤层析,得到PYL纯品. Sephadex G-200分子筛层析测得其分子量为63.2 kD,在非还原SDS-PAGE上显示1条蛋白染色带,分子量为63.1 kD,还原SDS-PAGE显示1条蛋白染色带,亚基分子量为15.8 kD．PYL在对兔、大鼠、鸡、羊、狗血细胞的凝集作用中,对大鼠红细胞的凝集活性最高.PYL在pH 6.50～10.53范围内均有活性,在pH 8.40～8.91活性最高．经42 ℃热处理10 min后,仍然对大鼠红细胞血凝活性保留12.5%,其活性最大温度范围为4 ℃～20 ℃, 48 ℃加热10 min后,其活性完全丧失．EDTA对PYL的凝集活性有抑制作用,最小抑制浓度为156 mmol/L,而 Ca2+和Mg2+未发生凝集抑制现象．PYL凝集大鼠红细胞的作用不被D 果糖、葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、菊粉、γ球蛋白、牛甲状腺球蛋白等所抑制,但可被蔗糖和麦芽糖抑制,最小抑制浓度蔗糖为20 mmol/L,麦芽糖为40 mmol/L．用N 溴代丁二酰亚胺(NBS) 对PYL分子中的Trp残基进行化学修饰,有2.1个Trp残基被修饰,修饰后PYL活性丧失, 表明Trp残基是PYL凝集活性所必需的基团．     

两种藻胆蛋白对人肝癌SMMC-7721细胞的光动力体外杀伤效应

用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法测定提取自条斑紫菜的R-藻红蛋白(R-PE)和C-藻蓝蛋白(C-PC)经激光介导对人肝癌SMMC-7721细胞的杀伤率,并检测细胞凋亡率。结果显示在120mg/L浓度下,R-PE在氩离子激光器100J/cm2辐照下对应的细胞存活率为27%,C-PC在He-Ne激光器35J/cm2辐照下对应的细胞存活率为47%;单用2种激光器辐照对应的细胞存活率分别为65%和70%;单用2种蛋白处理细胞在72h后出现对细胞生长的显著抑制,最大抑制率分别为31%(R-PE,120mg/L)和27%(C-PC,250mg/L)。120mg/L的2种藻胆蛋白在对应激光辐照下,于照后8h达到细胞凋亡率最大值,分别为31.54%(R-PE)和32.54%(C-PC)。本实验证明条斑紫菜R-PE和C-PC具有可开发成为光敏剂的应用前景。