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.     

高盐下条斑紫菜光合特性和S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因表达的变化

为了研究条斑紫菜耐盐机理,对条斑紫菜叶状体进行了高盐胁迫处理,继而采用氧电极法测量了光合放氧速率和呼吸耗氧速率的变化,采用实时荧光定量PCR技术测量了S-腺苷甲硫氨酸合成酶(命名为PySAMS)基因的表达变化。结果显示藻体的光合与呼吸作用均受到高盐度海水的显著影响,随着盐度的增加,光合放氧率逐渐降低,呼吸耗氧率也逐渐降低。高盐度海水对PySAMS基因表达量也产生了显著影响,40和50盐度的海水诱导了PySAMS表达,但60至80盐度的海水却不同程度地抑制了PySAMS表达。据此推测,在面对较高盐度胁迫时条斑紫菜叶状体将逐步降低体内新陈代谢以度过不良环境。     

条斑紫菜EST-SSR引物种间转移扩增真实性研究

当条斑紫菜EST-SSR引物在坛紫菜几个品系上进行种间扩增时,微卫星引物的扩增结果中也出现了多带形式。为了研究的假阳性问题,扩增产物被从胶上回收克隆测序。在回收的坛紫菜扩增产物中,同阳性对照条斑紫菜扩增产物大小相同的产物中有微卫星序列重复,但在大分子量的条带中却没有,显现出典型的假阳性问题。在坛紫菜扩增中产生的假阳性带不适合进行建立在微卫星突变基础上的遗传研究,然而,在确定相关的遗传性状后,这些引物也可以用来进行品系鉴定等遗传研究。     

条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞株生长的影响

目的:研究条斑紫菜多糖体外抗肿瘤的生物学活性。方法:应用生化技术分离和纯化条斑紫菜多糖,获得条斑紫菜多糖的2个组分,分别为PY-D1和PY-D2;在体外培养条件下分别用不同浓度的条斑紫菜多糖PY-D2处理4种人肿瘤细胞,通过MTT法观察条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞生长的影响;采用流式细胞仪检测肿瘤细胞的细胞周期变化。结果:条斑紫菜多糖PY-D2诱导HO-8910、MCF-7、K562和7721肿瘤细胞72h后,对其生长有明显的抑制作用,呈剂量依赖效应,500mg/LPY-D2的抑制率分别为21.2%、23.6%、19.8%和21%(P<0.001)。流式细胞仪检测表明PY-D2可以阻滞肿瘤细胞的细胞周期于G0/G1期或G2/M期。结论:条斑紫菜多糖PY-D2具有抑制肿瘤细胞HO-8910、MCF-7、K562和7721生长的作用,其有关的分子生物学作用机理值得进一步研究。     

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。     

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。     

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。     

紫菜和它的生活史

紫菜是重要的食用经济海藻,在我国沿海分布很广,从海南岛一直分布到最北方海滨,常见的有甘紫菜(Porphyra tenera)、条斑紫菜(P.yezoensis)、圆紫菜(P.suborbiculata)、长紫莱(P.dentata)、坛紫菜(P.haitanensis)等近10种。紫菜属(Porphyra)在分类上归属于藻类植物红藻门红毛菜亚纲(Bangioideae)中红毛菜目(Bangiales)的红毛菜科(Bangiaceae)。藻体为由单层或双层细胞组成的膜状体,细胞     

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。