海洋浮游藻类无机碳利用机理的研究

为了认识海洋浮游藻类在碳充足和碳受限条件下对水体中溶解无机碳(DIC)的利用方式与可能机理,对13种海洋浮游藻类在不同pH和CO2浓度及不同DIC条件下细胞外碳酸酐酶(CA)的活性进行了分析测定.结果显示:13种藻中,只有Amphidinium carterae和Prorocentrum minimum在碳充足条件下具细胞外CA活性.Melosira sp.、Phaeodactylum tricornutum、Skeletonema costatum、Thalassiosira rotula、Emiliania huxleyi和Pleurochrysis carterae则在碳受限条件下才具细胞外CA活性.Chaetoceros compressus、Glenodinium foliaceum、Coccolithus pelagicus、 Gephrocapsa oceanica和Heterosigma akashiwo即使在碳受限条件下也未检测到细胞外CA活性.应用封闭系统中pH漂移技术和阴离子交换抑制剂4′4′-diisothiocyanatostilbene-2,2-disulfonic acid (DIDS)等的研究表明,Coc. pelagicus和G. oceanica可通过阴离子交换机制进行HCO-3的直接利用.H. akashiwo没有潜在的HCO-3直接利用或细胞外CA催化的HCO-3利用.     

低功率高频超声抑制蓝藻生长的研究

为防治蓝藻水华,从超声的生物效应出发提出了新的抑藻思路。低功率高频（1.7MHz)超声高效节能地破坏藻胆体和叶绿素等蓝藻天线复合物的关键组分,或抑制其生物合成,导致光合作用受阻,从而抑制蓝藻生长。在纯顶螺旋藻对照实验中,5min超声辐照为最佳处理时间,可显著降低蓝藻浓度,并使其生长速度大大减缓。实验发现藻蓝蛋白受到的超声破坏作用尤其强烈,即高频超声对蓝藻细胞不同成分的破坏具有选择性,据此提出了高频超声量子效应的解释。     

光合自养缺陷型小球藻的筛选及生物能源应用

小球藻Chlorella protothecoides(C.protothecoides)是潜在的、可用于工业生产生物柴油的高产油微藻.本研究通过体外诱变的手段,获得了一株完全不能进行光合自养生长的突变体Al64.利用尼罗红染色和叶绿素自发荧光分析和电子显微镜分析细胞的亚显微结构,结果显示该突变体中叶绿体严重退化,其中类囊体膜结构缺失,导致该突变体缺乏叶绿素,无法进行光合自养生长.在富糖富氮的培养条件下,该光合自养缺陷型突变体的细胞密度和油脂含量比野生型细胞分别高5.54%和6.76%,分析还发现,该突变体产油能力为0.158 g L?1 h?1,比野生型提高12.8%.本文通过缺失光合作用突变体的构建,在异养高氮条件下实现了生物量及细胞内油脂含量的同步提高,为进一步提高微藻生产生物柴油的产量提供了新的研究平台.     

两种钙藻热解产出的气态和液态烃类

在２００℃至４００℃高温和还原条件下分别对仙掌藻和乳节藻两种钙质藻类进行热模拟降解实验,分离获得气态和液态烃类化合物。随着热解温度升高,两种钙藻产烃气量明显上升,其中甲烷与乙烷气的增加最多,同时两种钙藻产出的乙烷与乙烯比值都有规律地增加,但仙掌藻产烃气量高于乳节藻。这表明钙质藻类可能是天然气的一种重要母质来源。虽然这两种钙藻随温度增加热解产出的可溶有机质及族组分的变化规律不明显,但它们的正烷烃分布特征具有相类似的变化。未经热解时它们都以Ｃ１７为主峰的低碳数正烷烃占优势;当热解温度从２００℃增加到４００℃时,它们都又表现出以Ｃ２５或Ｃ２３为主峰的较高碳数正烷烃占优势的分布特征。这与富含钙藻化石的沉积岩样品中正烷烃的分布特征相一致,说明Ｃ２５或Ｃ２３为主峰的较高碳数正烷烃占优势的分布特征可能是钙藻热解有机质的一种判识标志．     

小球藻RubisCO的纯化及其在异养向自养转变过程中的含量变化

经硫酸铵分部沉淀、ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ－３００和ＤＥＡＥ－纤维素柱层析纯化了小球藻ＲｕｂｉｓＣＯ,得率为１５％,比活力达１．２３２μｍｏｌＣＯ２ｍｓ－１ｍｉｎ－１,分子量是５００ｋＤ,它和菠菜叶片ＲｕｂｉｓＣＯ在分子量、亚基组成和免疫特性等方面相似,反映ＲｕｂｉｓＣＯ在高等和低等植物中有较高的同源性。自养小球藻ＲｕｂｉｓＣＯ占细胞可溶性蛋白质的２４％。而异养转变后的小球藻细胞内不含ＲｕｂｉｓＣＯ。异养小球藻向自养生长转变过程中,２０ｈ后细胞内叶绿素含量逐渐增加,２４ｈ时细胞内出现ＲｕｂｉｓＣＯ,２４ｈ后大量增加,至４１ｈ时含量达最高峰;标志着小球藻细胞光合作用能力的恢复和加强。     

谷氧还蛋白系统及其对细胞氧化还原态势的调控

细胞内氧化还原调控主要是由谷氧还蛋白系统和硫氧还蛋白系统完成。谷氧还蛋白属于硫氧还蛋白超家族,广泛分布在各种生物体内。作为一种巯基转移酶,它能够催化巯基．二硫键交换反应或者还原蛋白质谷胱甘肽二硫化物,以维持胞内的氧化还原态势。谷氧蛋白系统参与氧化胁迫、蛋白修饰、信号转导、细胞调亡和细胞分化等多种生物过程。对其体内作用靶蛋白的研究,有助于阐明谷氧还蛋白在整个细胞氧化还原网络的重要调控作用。     

生物芯片技术

生物芯片技术近年来发展极为迅速。生物芯片这一概念出现在２０世纪８０年代初,９０年代以来随着人类基因组计划研究的深入,生物芯片技术也得以飞速发展。本文将对生物芯片的概念、发展做一全面的叙述,并详细地介绍最新的生物芯片,如ＤＮＡ芯片等的基本原理、分类、制备,以及生物芯片的发展动向和应用前景。     

自养与异养小球藻脂溶性化合物对比研究

应用细胞培养技术获绿色自养小球藻与乳黄色异养小球藻细胞。异养藻细胞脂溶性化合物占细胞干重的７２％,是自养藻的４倍多。两类细胞烃类化合物的分布特征发生了显变化,自养藻以正十七烷占绝对优势;异养藻富含长链正烷烃,以正二十五烷烃占优势。两类细胞脂溶性色素化合物和苯洗脱组分化合物以及Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ１４种有机元素相对含量也差异显。对比实验结果对于异养小球藻的代谢研究和油脂化合物的开发利用具有重要意义。     

血红裸藻热解产气研究

微型浮游藻类生态分布广,生物量大,是石油和天然气藏形成的最重要的一类生物输人源。研究微藻产油产气已为研究油气的成因理论、探讨油气勘探指标、开发利用现代浮游藻类能源提供了有价值的资料。在天然气的研究中,对煤成气,油成气的报道较多,对微藻热解产气的研究很少。不同门类微藻热解产气特征的异同仍然还不清楚。本文报道一种裸藻的热解