发菜的生态条件及其规律分析

 本文研究了甘肃永登和内蒙阿拉善左旗的发菜生态条件,发现了发菜生长中的水分节律现象。 发菜生于干燥的高原荒漠草原地带,属大陆性气候。其年平均气温为4.5—8℃,≥10℃积温为2231—2800℃·年,年温差大,昼夜温差明显。年平均降水量为201—290mm,集中在6—8月。年平均相对湿度为46—58%,有露水的天气约80天。土壤主要是由第三纪红土母质发育而来的棕钙土,营养贫乏,石灰质沉积明显,呈强碱性反应。年日照时数3000±300小时,辐射强烈。发菜在结构和生理上表现出强烈的旱生生态适应性,包括它的耐旱,耐贫瘠,嗜阳、嗜碱以及对温度变化的适应性强。 发菜生长中具有明显的水分节律现象。在5—10月,在暂短的降雨和露水后,藻体迅速吸取水分而得以生长。尔后,水分又很快被蒸发,藻体变干,生长停滞。发菜在这种湿润⇌干燥的反复节律中得到不断的断续生长和积累,从而完成发菜在干燥条件下的年生长过程。     

发菜培养条件的研究(简报)

在Ｃａ＾２＋、１０ｍｇ．Ｌ＾－１ＮＡＡ、１０ｍｇ．Ｌ＾－１ＧＡ作用下,干湿节律为干１ｄ、湿１ｄ发菜生长有较大的促进作用,生长１４ｄ发菜灌体最高增长率为３５％．     

念珠藻发菜的水分生理特性

对野生风干发菜水分生理指标进行了测定与分析,结果表明:风干含水量为7.3%～11.2%,饱和含水量为616.0%～1258.4%,相对含水量1%左右,水分饱和亏为99%左右,水势为-8.2MPa;最大吸水速率为8.029gH2O·g-1·min-1,饱和吸水后其体积膨大10～14倍,平均吸胀率为1286.9%,其中伸长率为23.5%,增粗率为235.0%;导水力极弱;干燥发菜具有超强的吸水力,能在相对湿度>28.4%的空气中吸取水分;发菜的保水力随环境而变,在阴暗或弱光照的环境中具有较强的保水力.另外,探讨了不同种源发菜的水分生理指标与环境因子的关系.     

发菜光合特性与水分关系的研究

处于自然光照与室内散射光照和2种不同供水时间 8∶00与20∶00 条件下的发菜藻殖段,用Li-6200光合仪作其光合速率日变化测试,结果得出:自然光照与室内散射光照及2种供水时间对发菜光合速率、蒸腾速率、温度、水汽压亏缺等因子之间的影响关系.自然光照条件下,对发菜20∶00供水,在次日的发菜光合速率日变化中,光合速率与水汽压亏缺呈显著性正相关关系 r=0.6216 .发菜光合速率日变化曲线与水汽压亏缺日变化曲线趋于一致,当光照强度为1324μmol·m-2·s-1时,水汽压亏缺达到44.5mb,发菜光合速率日变化出现峰值 1.68mg·g-1·s-1 .对发菜8∶00供水,其光合速率日变化在供水5h后出现峰值;在室内散射光照条件下,在8∶00和20∶00供水都使发菜在光合速率日变化中,保持了较高的相对含水量,光合速率降低,并处于较长时间的呼吸作用状态.     

发菜膜脂及其脂肪酸组成

对野生发菜（Ｎｏｓｔｏｃ ｆｌａｇｅｌｌｉｆｏｒｍｅ Ｂｏｒｎ．ｅｔ Ｆｌａｈ）的膜脂（主要成分为类囊体膜脂）及其脂肪酸组成进行了测定分析。发菜的膜脂由单半乳糖甘油二酯（ＭＧＤＧ）、双半乳糖甘油三酯（ＤＧＤＧ）、磷酯酰甘油（ＰＧ）和硫代异鼠李糖甘油二酯（ＳＱＤＧ）组成,其酯酰基连接有棕榈酸（１６：０）、十六碳烯酸（１６：１）、硬脂酸（１８：０）、油酸（１８：１）、亚油酸（１８：２）和亚麻酸（１８：     

发菜膜脂及其脂肪酸组成

对野生发菜(Nostocflagelliforme Bom.et Flab)的膜脂(主要成分为类囊体膜脂)及其脂肪酸组成进行了测定分析.发菜的膜脂由单半乳糖甘油二酯(MGDG)、双半乳糖甘油二酯(DGDG)、磷酯酰甘油(PG)和硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)组成,其酯酰基连接有棕榈酸(16:0)、十六碳烯酸(16:1)、硬脂酸(18:0)、油酸(18:1)、亚油酸(18:2)和亚麻酸(18:3)6种脂肪酸.发菜的不饱和脂肪酸含量可达总脂的73%,特别是16:1和18:3分别高达29%和34%,远远高于已报道的其他蓝藻,说明了发菜类囊体膜具有较强的抗逆性特点.同时还对复水30 min和复水后生长24 h的发菜膜脂及其脂肪酸组成进行了分析.结果表明,复水对野生发菜的膜脂及其脂肪酸组成没有显著影响,说明发菜的膜脂和脂肪酸组成在干燥-吸水过程中能保持很高的稳定性.     

发菜PspA基因克隆及其转基因植物的抗旱性分析

为探讨发菜噬菌体休克蛋白A(PspA)的分子信息和基因功能,本研究通过设计特异引物克隆发菜PspA基因,采用qRT-PCR技术,分析发菜PspA基因在干旱胁迫下的表达模式;构建PspA真核表达载体pCAM35 s-GFP-PspA,对PspA进行亚细胞定位和PspA基因拟南芥遗传转化,并对阳性转化拟南芥分别进行Sout...     

干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达分析

该研究以不同失水处理的发菜为研究材料,以充分吸水状态的发菜为对照,利用高通量测序技术和qRT PCR技术检测了干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达规律,并对光合色素和酶活在干旱胁迫下的变化进行了研究。结果表明：(1)发菜在不同程度干旱胁迫下有113个光合作用相关基因差异表达,其中失水30%、75%和100%的发菜分别有44个、74个和91个光合作用相关基因差异表达。(2)随着干旱胁迫程度的加深藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素含量逐渐降低,Rubisco活性随着干旱胁迫程度的增强先上升后下降,GAPDH活性随着干旱胁迫的增强呈现下降的趋势。研究表明,发菜通过光合作用相关基因的差异表达调控光合作用以适应干旱胁迫。该研究结果对进一步研究发菜干旱胁迫响应机制及其耐旱光合机理奠定了基础。     

苏尼特左旗发菜资源的利用及保护

介绍了发菜资源在内蒙古自治区苏尼特左旗的分布情况和发菜产地的植被类型与地貌特征。记述了当地蒙古族群众对发菜认识与利用的历史,以及最近20多年大规模采搂史的全过程。根据对产地实地调查研究的结果,认为发菜生长的必须条件是稳定的表层粘土,发菜生物量的限制条件是降水,并就采搂发菜对于草场的利与弊,发菜产地萎缩的主要原因作了具体分析,最后提出了建立“发菜自然生态保护区”的设想。     

培养条件下发菜细胞超微结构的观察

通过观察发菜(Nostoc flagelliforme Born.et Flah.)细胞在不同生长条件的超微结构,探讨细胞的生长和发育特点以及胶质鞘的形成规律。在蒸馏水中浸泡2h后,各种细胞代谢活跃,能进行正常的生长和分裂,其中营养细胞的细胞壁以及一特殊类型的大细胞与胶质鞘的形成有关。在pH7.0的培养液中,出现与胶质鞘有关的细胞结构。在酸性培养液中未见这些结构。在不合适的pH条件下,一特殊类型的小细胞大量增殖。     

发菜细胞培养物对盐胁迫的响应

用不同浓度(0、0.1、0.2、0.4 m o l.L-1)的N aC l处理BG 110培养的发菜细胞,结果显示,发菜光合速率与叶绿素荧光强度随N aC l浓度的升高先增加后降低,当N aC l浓度为0.1 m o l.L-1时光合速率与叶绿素荧光具有最大值,表明发菜细胞培养物能耐受一定浓度的盐胁迫.以BG 110+0.4 m o l.L-1N aC l为对照,在BG 11+0.4m o l.L-1N aC l的胁迫实验中,光合速率与叶绿素荧光强度下降较慢;丙二醛、脯氨酸含量较低;类胡萝卜素含量较高,表明在培养液中添加外源硝酸盐后可以缓解N aC l对发菜细胞培养物的生理胁迫效应,增强其抗盐性.     

再生稻腋芽萌发的生态条件研究

再生稻在热带和亚热带产稻国都有种植,并为水稻科学家所关注。本世纪30年代,四川农学院杨开渠教授首先对再生稻作了系统研究。70年代南方稻区对再生稻的研究深入到品种再生力的遗传与选育,腋芽的形态、生育特点、营养生理、促芽肥施用时期和数量、田间     

发菜蛋白质组双向电泳技术的建立及优化

为建立适用于发菜(Nostoc flagelliforme)蛋白质组研究的双向电泳技术,对发菜蛋白质的提取、裂解、上样量、IEF及SDS-PAGE电泳等关键步骤进行了优化,结果显示:发菜蛋白质主要分布在pH 4～7范围内,采用改良TCA法可提高提取液中蛋白质的含量和双向电泳图谱的分辨率,裂解液含60 mmol/L DTT,24 cm IPG胶条上样量1.5 mg时不仅提高了蛋白质的溶解性,而且改善了双向电泳的分离效果,得到近800个蛋白点,且蛋白点清晰,图谱分辨率较好.采用优化后的双向电泳体系提高了发菜蛋白质双向电泳的分辨率和重复性,建立起一套适用于发菜蛋白质组分析的双向电泳方法.     

发菜细胞浸提物对水稻萌发的影响

发菜（NOSforcornvar．批邮lldonne）细胞培养基参照朱浩然等配方【朱浩然等．南京大学学报（自然科学版）,1982,l：117］配制。l号培养液：Ca（Nq）。0．Zg,KZHPO40．tosg,MasO．·7HZO0．ig,NaZCQ30．Zg,0．5％NaZMOO44Inl,0．5％H3BO34Inl,互％FtheHSO7’SHZO0．SIn     

温度,含水量和光照对发菜固氮酶活性的影响

陆生蓝藻发菜(Nostoc flagelliforme)固氮酶活性的最适温度为21—28℃;最适藻丝体含水量为1000—1500%;最大饱和光强达150—200焦耳/m~2·秒。在湿润状态下,发菜对较高的温度很敏感。在45℃下1小时,发菜固氮酶失掉活性。在干燥状态下,发菜在55℃高温下,每天5小时,放置21天后,其固氮酶活性保持不变。预先培养4—5天的湿发菜对干燥变得敏感;但在干湿交替循环中,其固氮酶活性逐步提高,并明显地改善了它对干燥的抵抗能力。此外,在高盐浓度下(0.17—0.43mol/LNaCl)发菜的固氮酶活性被强烈地抑制,说明它不能耐盐碱。发菜的固氮生理特性是它对荒漠草原生态条件适应的结果。干湿交替循环或许是发菜维持生存的必需条件。     

两种发菜培养体系的筛选

采用两种培养液,其中加入不同激素,并设置一定的浓度梯度,观察其对发菜生长及含氮量的影响。初步结果表明;培养液2中的发菜生长情况优于培养液1中的,不仅发菜增长率高,解体程度也低;两种培养液中的均是加入5mg/L NAA的发菜生长最好,培养液2的平均增长度达19.8%,培养液1的达10.7%;培养液2中的发菜的含氮量高于培养液1中的,但含氮量与激素种类和浓度无相关性。     

发菜藻胆体的分离和光谱特性的研究

完整藻胆体和不完整藻胆体的吸收峰都在618nm。完整藻胆体的室温荧光峰位于670nm以上,而不完整藻胆体则在670nm以下。完整藻胆体的77K荧光发射光谱中只有648nm一个荧光发射带;而在不完整藻胆体,则有2个或3个发射带,它们位于684nm,666nm和648nm,依次属于别藻蓝蛋白-B,别藻蓝蛋白和C-藻蓝蛋白的荧光。