营养缺失对具鞘微鞘藻胞外多糖和糖原分配模式的影响

为探究蓝藻胞外多糖(EPS)和胞内糖原的分配模式和作用,研究了在氮、磷、镁、钙和铁缺失条件下具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gomont FACHB-896)胞外多糖和糖原代谢合成过程中碳流分配规律。结果表明培养基中NO₃~-、PO₄^3-和Mg²⁺的缺乏明显抑制了具鞘微鞘藻的生长和叶绿素a的合成(P<0.05),而Ca²⁺和Fe²⁺的缺乏则对这2个指标无明显影响(P>0.05)。NO₃~-、PO₄^3-、Mg²⁺、Ca²⁺和Fe²⁺的缺乏并未刺激释放多糖(RPS)和总EPS的分泌(P> 0.05),而Ca²⁺和Fe²⁺的缺乏明显促进荚膜多糖(CPS)的合成(P<0.05)。NO₃~-、PO₄     

宁夏回族自治区沙坡头地区半荒漠土壤中藻类的垂直分布

对沙坡头地区半荒漠土壤中藻类植物的垂直分布进行了为期一年多的采样、分析,结果发现结皮层有藻类植物24种,蓝藻及其丝状种类的比例最大;结皮下0-50mm和50-100mm层次分别有15种、10种,且都以硅藻及细胞种类丰富;深层次出现的种类在浅层次都出现;100mm以下层次没有任何藻种发现。生物量从表及里随深度的增加而锐减,99％的分布在结皮层;就结皮层中78％的在0-0.1mm层次,96％在0-1.0mm深度。种类数变化在结皮层和结皮下0-50mm层次都与降水量相关,而结皮下50-100mm层次基本不变。     

风力胁迫对具鞘微鞘藻结皮光合活性的影响

抵抗风力胁迫是荒漠藻类适应干旱区环境的重要生物学机制,也是藻结皮能够拓殖流沙的必要条件之一,但有关藻类对风力胁迫的响应机理国内外尚无研究报道。以具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)人工结皮为实验对象,研究了不同强度风力吹蚀对结皮含水量、藻类活力、生物量、及其光合活性的影响。结果表明:不论低于当地起沙风(3m/s)还是高于起沙风(5m/s和7m/s)的风力吹蚀,结皮中藻类生物量均明显下降,而且结皮生物量的变化与风速大小和吹蚀时间呈线性关系(y=14.78+0.035a-1.48b,a风速,b时间,r2=0.79)。进一步分析发现,风力吹蚀后结皮中藻类活力并没有降低但主要光合色素和天线色素的含量普遍降低,叶绿素荧光(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)和净光合速率(Pn)明显下降,并且风速越大,降幅越大。这些结果说明风力胁迫对藻结皮生长和光合活性的影响主要是通过影响光合色素代谢合成和电子传递速率引起的,对其生命力没有明显影响。     

爪哇伪枝藻胞外多糖诱导皮肤癌细胞(A431)凋亡的研究

为探讨爪哇伪枝藻胞外多糖(Extracellular polymeric substances of Scytonema javanicum, EPS)诱导人表皮癌A431细胞凋亡及其对凋亡相关基因caspase-3、bcl-2和bax表达的影响，本实验利用MTT法检测细胞生长抑制情况；HE染色法及透射电镜进行形态学观察；单细胞凝胶电泳法(SCGE/彗星电泳)分析DNA受损情况；免疫组织化学法检测细胞内caspase-3、bcl-2和bax表达水平。结果显示EPS能显著抑制A431细胞增殖，并呈时间和剂量依赖性，作用96h的半数抑制浓度IC50为4.25mg/mL，并出现细胞凋亡的形态学改变；彗星电泳结果与对照相比6mg/mL EPS作用48h能引起A431细胞DNA严重损伤；免疫组织化学检测发现6mg/mL EPS作用72h能显著上调A431细胞内凋亡相关基因caspase-3和bax的表达，而下调bcl-2的表达。     

一种从土壤生物结皮中有效提取DNA的方法

在干旱、半干旱地区稀疏的高等植被间,常有一层生物土壤结皮。这些生物结皮主要是藻类、地衣、苔藓等隐花植物与土壤颗粒结合在一起形成的,它们的形成对土壤的稳定、增肥和保水有明显的作用,因而,已成为当今荒漠化治理中新的研究热点之一[1]。藻类,尤其蓝藻,是生物结皮形成的先锋生物,对结皮的早期稳定有不可替代的重要功效[2]。但传统的土壤蓝藻鉴定需要经过室内模拟培养,甚至分离纯化后才可进行,而一般的模拟条件很难满足所有种类萌发或生长的要求[3],因而这种传统方法只能培养出土壤中的部分蓝藻,反映出的种类多样性远远低于土壤中的真实…     

荒漠土壤藻群落结构的原生演替

微生物结皮是荒漠化治理中新的热点之一,但其关键形成生物--微型藻类如何通过群落结构的变化向地衣结皮、藓类结皮转变的机理仍是未知的.本文以时空替代法,将沙坡头流沙,4、8、17、34及42龄结皮当作同一群落演替进程中的6个阶段,通过系统聚类、丰分量分析的方法首次对这一问题进行了研究,结果显示该地荒漠藻群落的原生演替朝着蓝藻总丰度和爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)丰度逐渐下降,纤细席藻(Phormidiumtenue)、绿藻、硅藻丰度逐渐增加的方向进行;多样性随群落演替的发展而增高;生物量在初期呈正向演替,后期随地衣、藓类的入侵逐渐下降;演替速度非常缓慢,高龄结皮中的优势种仍是建群种,只是优势度略有下降;水分、植被覆盖、地形、时间,土壤理化性质都影响演替途径和速度,特别是Mn含量对演替有重要的阈值作用.     

半荒漠藻结皮中藻类的种类组成和分布

对宁夏沙坡头半荒漠藻结皮中２２种藻（其中蓝藻１０种,绿藻４种,硅藻６种,裸藻２种）进行了分离、鉴定;利用土壤磨片和电子探针揭示了藻体与基质间的结合方式;通过光镜、扫描电镜观察,从８个层次研究了藻类在结皮中的分布,并发现它们在微米间也呈“层片”分布规律,藻结皮由表及里依次为无机矿物质保护层（ｃａ．０．０２ｍｍ）、富藻层（ｃａ．０．０２～２．５ｍｍ）及疏藻层（２．５～５．０ｍｍ）;藻丝皮由表及里依次为     

库布齐沙地三年生人工藻结皮发育特征及微生物分布

对库布齐沙地4种三年生不同立地条件下人工藻结皮的发育特征和微生物分布进行研究,结果表明:(1)将荒漠蓝藻接种到沙面,形成的人工藻结皮经过3年的生长和发育,结皮的平均厚度达到2.23-5.36mm,呈现深黑色和灰绿色,结皮盖度大于70%.其中沙柳(Salix cheilophila Schneid.)-羊草(Aneurolepidium chinensis)-藻(algae)结皮(SAA)发育最好、生物量最高,且演替成苔藓结皮.在人工藻结皮区普遍出现沙生植物的拓殖和大量生长,如沙米(Agriphyllum squarrosum Bieb.)、披碱草(Elymus dahuricus Turez.)、猪毛菜(Salsola collina Pall.)等,植被盖度达60%-90%.4种不同立地条件下人工藻结皮中藻类的组成都比较单一,在藻类的种类数量上变化并不明显,仍然以具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)占绝对优势,其次是爪哇伪枝藻(Scytonema.javanicum (Kutz.)Born etFlah.),且不同的藻种在结皮中分布的位置不同;人工藻结皮具有较高的抗压强度,抗压强度普遍达到35-70 N/cm2.丝状蓝藻通过紧密和高强度的机械束缚作用以及藻体胞外分泌物对沙粒的黏结作用,对维持藻结皮的强度起着至关重要的作用.对人工藻结皮的超微结构研究发现,经过3年的野外生长和发育,藻结皮沙粒土壤中含有丰富的藻丝体.可以观察到大量藻丝体缠绕或黏结着沙粒,从而实现人工藻结皮的胶结过程;(2)微生物总数变化趋势变现为:沙柳(S.cheilophila)-羊草(A.chinensis)-藻(algae)结皮(SAA)＞草方格(grass pane)-藻(algae)结皮(GA)＞沙米(A.squarrosum)-藻(algae)结皮(AA)＞流沙(shifting sand)-藻(algae)结皮(SA)＞流沙(CK).人工藻结皮的生物量变化趋势与其微生物总数的变化趋势相一致;在微生物各主要类群中,细菌数量、放线菌数量和真菌数量在不同人工藻结皮中的变化趋势同微生物总数的变化趋势相同;在4种人工藻结皮中,细菌所占微生物总数的比例均明显高于放线菌和真菌.结皮中细菌所占微生物总数的百分比呈依次增加的趋势,放线菌所占微生物总数的比例呈递减趋势,真菌占微生物总数的比例非常小,且比例差别不大.     

斑马鱼脑细胞凋亡基因对束丝藻毒素致毒的响应

水华束丝藻是淡水湖泊中常见的水华蓝藻,是我国滇池冬春季节常见的优势种群,因其产生麻痹性贝类毒素,损伤人和动物的神经系统而倍受关注。但有关该毒素对动物神经系统损伤的研究较少,特别是对水生脊椎动物中枢神经系统损伤的研究尚无报道,为此本研究通过腹腔注射5.3μg STXeq/kg bw束丝藻毒素,研究了24h内该藻毒素对斑马鱼脑组织超微结构损伤及脑细胞凋亡基因表达的影响,以揭示该毒素对脑组织的损伤及其脑细胞在基因水平对该毒素的响应机理。研究表明,束丝藻毒素引起斑马鱼脑组织超微结构损伤,出现细胞膜发泡和形成凋亡小体等典型的细胞凋亡结构;从分子水平进一步分析显示,该毒素引起脑细胞p53、bax、caspase-3和c-jun等凋亡相关基因的表达上调,其上调量分别是对照组表达上调量的1.92、1.55、1.63和1.55倍,且具有时间-效应关系。这说明该毒素能通过引起脑细胞凋亡基因的表达异常,使脑细胞出现凋亡性形态损伤而导致脑细胞死亡;斑马鱼脑细胞可通过启动p53→bax→caspase-3线粒体径路实现其对该毒素的响应机制;束丝藻毒素具有损伤鱼类脑的神经毒性;这是束丝藻毒素引起脑细胞凋亡基因表达异常及超微结构损伤的直接证据,也是脑细胞在基因水平对束丝藻毒素积极响应分子机理的首次报道。     

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。