不同温度及二氧化碳浓度下培养的龙须菜光合生理特性对阳光紫外辐射的响应

为了研究不同温度及CO₂浓度下培养的大型海藻对紫外辐射的生理学响应,选取龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)作为实验材料。实验设置两个温度梯度(20 ℃和24 ℃),两种CO₂浓度(390 μL/L和1000 μL/L)以及3种辐射处理,即可见光(PAR)处理(滤除紫外线A(UV-A)、紫外线B(UV-B),400-700 nm)、可见光加紫外线A(PA)处理(滤除UV-B,320-700 nm)、PAB处理(全波长辐射280-700 nm)。结果表明,酸化、升温以及紫外辐射处理都未影响大型经济红藻龙须菜的叶绿素a和类胡萝卜素的含量。然而紫外辐射处理显著降低了龙须菜的有效光化学效率,其抑制水平在酸化处理的藻体中更为显著,并且随着温度的上升而进一步加剧;酸化与温度耦合使藻体对紫外辐射的敏感性增加,导致其较低的修复速率以及较高的损伤速率。     

大型海藻龙须菜浸出组分对中肋骨条藻的化感抑制作用

研究了龙须菜乙醇浸出组分对中肋骨条藻的化感抑制作用。结果显示,浸出组分对中肋骨条藻产生明显抑制作用,且微藻的生物量迅速减少。当龙须菜浸出成分浓度为42mg·L^-1时,相对抑制率为50%,即半效应浓度(EC₅₀)。龙须菜对赤潮藻产生明显的化感抑制作用,延缓了富营养化水体中赤潮藻的爆发,从而使龙须菜具有控制中肋骨条藻赤潮发生的潜在价值。     

大气CO_2增加对不同生长光强下龙须菜光合生理特性的影响

为了探讨未来大气CO2升高对不同生长光强下大型海藻的影响,选取经济红藻龙须菜为实验材料,研究了其生长速率、光合作用、呼吸作用、叶绿素荧光参数以及光合色素对CO2和光强的响应。实验设置两个CO2浓度,正常空气水平CO2浓度(390μL/L)和高CO2浓度(1000μL/L);两个光强梯度,高光(300μmol m-2s-1)和低光(100μmol m-2s-1)。结果表明,CO2和光强对龙须菜的生长和光合作用有明显的交互作用。大气CO2升高并没有显著影响龙须菜的生长速率,但在不同CO2处理下,龙须菜对光强的响应不同。在空气水平下,光强的变化对其生长速率影响不显著。而在高CO2作用下,高光处理下的藻体有更高的生长速率。CO2显著促进高光生长下龙须菜的呼吸作用速率,但是在低光下作用不明显。而对于光合作用速率来说,低光培养下的藻体CO2表现为负面效应,但对高光下生长的藻体作用不明显。CO2增加没有改变龙须菜生长状态下的电子传递速率,但在高光下,CO2表现为一定的抑制作用。CO2显著降低了龙须菜天线色素藻红蛋白和叶绿素a的含量。这些CO2与光强的结合效应表明,大气CO2的升高对龙须菜光合生理特性的影响随着光强的变化而呈现不同的效应,在未来评估CO2的增加对大型海藻的影响时,要充分考虑其他环境因子的耦合效应。     

龙须菜及其色素突变体藻胆蛋白的光谱及分子特征的比较

对龙须菜（Gracilaria lemaneiformis Greville）及其色素突变体藻胆蛋白吸收光谱进行了比较研究,结果显示不同藻株藻红蛋白的吸收光谱有显的变化,而藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的基本相同。我们克隆了龙须菜及其色素突变体的藻红蛋白亚基的部分基因序列,用该基因序列推导出的氨基酸序列进行分析以揭示这一变化的分子机理,结果显示除几个氨基酸残基的替换外,几株藻间的藻红蛋白的氨基酸序列十分相似,一些氨基酸的替换发生在决定藻红蛋白二级结构及亚基间相互作用的区域,可能会影响藻胆蛋白的构型及相互作用,导致光谱性质的变化。     

龙须菜的栽培技术

龙须莱是世界十大名菜之一,早在唐宋时期就已是中国的国菜。龙须菜的原植物名称为石刁柏(Asparagus officinalia),又称露笋,是百合科天门冬属多年生草本宿根植物。供作蔬菜部分是春天萌发的嫩茎。嫩茎白色多汁,具有很高的营养价值和药用价值,含有多种人体所必需的重要物质,对预防和治疗癌症、心脏病、心血管等病症,均有治疗作用。在国际市场上也很受青睐,是出口创汇的重要蔬菜。龙须菜是由根状茎的嫩芽发育而成,出土后成为地上茎,呈绿色。茎高可达1—2米,茎能多次分枝。叶片退化呈鳞片状,生枝的基部。花1—4朵簇生,雌雄异株,球形,成熟时红…     

中国近海生物固碳强度与潜力

通过现场调查和数据分析,首次探讨了中国近海浮游植物的固碳强度与潜力以及近海人工养殖大型藻类的固碳能力.结果表明,渤、黄、东海的浮游植物固碳强度约为2.22亿t a-1,固碳量的季节变化从大到小的顺序依次为春季、夏季、秋季、冬季,其中春夏季的固碳量占全年的65.3%.南黄海1999～2005年10～11月间浮游植物固碳强度有较大的年际变化,10～11月份7a间其浮游植物最低固碳量为3.54万t d-1,最高为16.58万t d-1,平均为10.50万t d-1,没有明显的年际变化趋势,磷对浮游植物固碳强度的影响最为明显,次之的影响因素是Chl a和亚硝氮 (NO2-N)的含量.南海的固碳能力约为渤黄东海的2倍,为4.16亿t a-1,其季节变化和渤黄东海不同,南海浮游植物在冬季的固碳能力最强,在夏季最弱.整个中国近海浮游植物年固碳量达6.38亿t,可占全球近海区域浮游植物年固碳量的5.77%.实际外海龙须菜的养殖发现,龙须菜每年固定的碳为8.18 t,养殖密度与方式对其产量和固碳量影响巨大.近几年,我国大型经济藻类养殖产量每年在120～150万t左右,换算为固碳量为36～45万t,平均每年40万t,如果海藻养殖产量每年增加5%,到2010年,我国大型经济藻类养殖的固碳量可达57万t a-1,海藻养殖是海洋增加碳汇有多重价值的重要措施.     

龙须菜中溴过氧化物酶的分离纯化及酶学性质分析

对中国北方海域江蓠属养殖龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)进行了溴过氧化物酶分离纯化及性质的研究。粗提液中酶催化检测反应不稳定, 活力单位较低或无; 经DEAE cellulose 52离子交换层析, 去除了结构多糖及藻胆蛋白, 酶催化反应稳定, 得到比活力为2.8的电泳纯溴过氧化物酶。对纯化溴过氧化物酶性质研究表明: 该溴过氧化物酶为单体酶, 分子量约66 kD, 溴化单氯双甲酮时的最适pH值为6.0, 在40°C以下和pH 3.0~9.0之间有很好的稳定性。钒酸盐可提高该溴过氧化物酶的催化活性, 而Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+和EDTA等化合物对其有较显著的抑制作用。反应动力学实验表明, 该酶对Br-、H2O2的Km分别为53.5 mmol/L和38 mmol/L。     

龙须菜多糖提取工艺优化及其体外免疫活性研究

本文对龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）50℃下水提的粗多糖进行冻融,将其分成胶体和非胶体部分,比较了他们的溶出率、多糖含量、蛋白含量和体外免疫活性,并在此基础上应用正交实验对非胶体粗多糖的提取工艺进行了优化。结果表明,胶体部分的溶出率和多糖含量均显著高于非胶体部分,但是非胶体部分的免疫活性极显著高于胶体部分（P〈0．01）;尽管提取次数对溶出率有着较大的影响,但提取次数、料水比和提取时间对非胶体粗多糖的多糖含量、蛋白含量、免疫活性均无显著影响,综合正交实验结果和实际生产中的能耗因素,确定50℃条件下的最佳提取工艺为：料水比1：40（质量比）,提取2次,每次浸提3h。     

海洋酸化与磷浓度变化对龙须菜光合作用和ATPase活性的影响

以大型海藻龙须菜(Gracilaria lemanensis)为实验材料, 设置不同CO2浓度(400 μL·L–1和1000 μL·L–1)和磷浓度(0.5和30 μmol·L-1)实验, 探讨大气CO2浓度升高对不同磷浓度培养下龙须菜生长、光合作用及ATPase活性的影响。结果显示大气CO2下, 磷加富导致龙须菜的相对生长速率和最大光合速率增加, 暗呼吸速率降低; 但高CO2浓度下, 磷浓度变化对三者的影响不明显。不论是在大气CO2浓度还是高浓度CO2下, 磷加富对叶绿素a、类胡萝卜素含量和实际光化学效率均没有明显影响, 但导致ATPase活性均明显增加。以上结果表明在高浓度CO2诱导海洋酸化环境中, 磷加富可以通过调节光合速率、暗呼吸速率和ATPase活性, 改变能量的利用效率调控其生长。     

龙须菜多糖脱硫酸化及免疫活性研究

考察了Miller等和Nagasawa等报道的脱硫酸方法对龙须菜多糖硫酸基脱除效果,并比较了脱硫酸前后多糖的免疫活性变化。实验结果显示,采用Miller等报道的方法时,以草酸作为催化剂对硫酸基脱除效果最好,脱除率达到71.4%,远好于其他种类酸催化,但多糖回收率却只有36.4%;采用Nagasawa等报道的方法时,向二甲基亚砜溶液中加入10%甲醇比加入2%吡啶或2%吡啶+2%三甲基氯硅烷具有更好的脱硫酸基效果,硫酸基脱除率达到72.9%,回收率48.9%,是本次实验中效果最好的。免疫活性实验表明,当降低龙须菜多糖硫酸基含量时,免疫活性相应降低。