蛋白核小球藻生长和无机碳利用对不同光照强度和CO_2浓度的响应

为了探讨光照强度和CO_2浓度对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长、无机碳利用的复合效应,丰富绿藻中无机碳浓缩机制的资料,该文设置两种光照强度(40和120μmol photons×m–2×s–1)和两种CO_2浓度(0.04%和0.16%)组合成4种条件,比较了蛋白核小球藻生长、无机碳浓度、pH补偿点、光合放氧速率、碳酸酐酶(CA)活性和α-CA基因转录表达对这4种培养条件的响应。结果发现:蛋白核小球藻在高光强高CO_2浓度组生长最快;低光强高CO_2浓度组培养体系中总无机碳浓度为1 163.3μmol×L–1,显著高于其他3组;高光强低CO_2浓度组藻的p H补偿点最高(9.8),而低光强高CO_2浓度组藻的p H补偿点最低(8.6);低光强高CO_2浓度组藻的最大光合速率(Vmax)和最大光合速率一半时的无机碳浓度(K0.5)最高,分别是其他3组的1.28-1.91倍和1.61-2.00倍;高光强低CO_2浓度组藻的胞外CA活性最高;而低光强低CO_2浓度组藻的胞外α-CA基因表达量显著高于其他3组。以上结果表明低CO_2浓度可促进蛋白核小球藻的pH补偿点和无机碳亲和力的提高,诱导胞外CA活性及α-CA基因的表达;该藻主要以HCO_3~–为无机碳源,其对无机碳的利用受光照的调节。     

碳酸酐酶在中肋骨条藻光合作用中的作用

探讨了在正常空气条件下生长的中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的碳酸酐酶(CA)在其光合固碳中的作用.在中肋骨条藻的胞内和胞外均有CA活性,但胞外CA活性很低.CA抑制剂AZ(乙酰唑磺胺)对中肋骨条藻的光合放氧速率没有明显影响,而CA抑制剂EZ(乙氧苯唑胺)对其光合放氧速率有强烈的抑制作用.EZ的抑制作用使细胞最大光合速率、饱和光强和无机碳亲和力下降,无机碳的补偿点和光呼吸提高,使强光下光抑制作用增强.这些结果表明:中肋骨条藻的胞外CA在其光合作用中所起的作用较小,而其胞内CA通过催化胞内碳库中的HCO-3快速转化成CO2,提高胞内CO2的有效供给,从而提高细胞光合固碳能力和对逆境(高O2、强光和低CO2)的适应能力.     

蛋白核小球藻生长和无机碳利用对不同光照强度和CO2浓度的响应

为了探讨光照强度和CO₂浓度对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长、无机碳利用的复合效应, 丰富绿藻中无机碳浓缩机制的资料, 该文设置两种光照强度(40和120 µmol photons•m^-2•s^-1)和两种CO₂浓度(0.04%和0.16%)组合成4种条件, 比较了蛋白核小球藻生长、无机碳浓度、pH补偿点、光合放氧速率、碳酸酐酶(CA)活性和α-CA基因转录表达对这4种培养条件的响应。结果发现: 蛋白核小球藻在高光强高CO₂浓度组生长最快; 低光强高CO₂浓度组培养体系中总无机碳浓度为1163.3 µmol•L^-1, 显著高于其他3组; 高光强低CO₂浓度组藻的pH补偿点最高(9.8), 而低光强高CO₂浓度组藻的pH补偿点最低(8.6); 低光强高CO₂浓度组藻的最大光合速率(V_max)和最大光合速率一半时的无机碳浓度(K_0.5)最高, 分别是其他3组的1.28-1.91倍和1.61-2.00倍; 高光强低CO₂浓度组藻的胞外CA活性最高; 而低光强低CO₂浓度组藻的胞外α-CA基因表达量显著高于其他3组。以上结果表明低CO₂浓度可促进蛋白核小球藻的pH补偿点和无机碳亲和力的提高, 诱导胞外CA活性及α-CA基因的表达; 该藻主要以HCO₃^-为无机碳源, 其对无机碳的利用受光照的调节。     

绿藻栅藻对微囊藻的抑制效应及评价

为筛选具有控制微囊藻水华潜力的绿藻, 研究基于藻类之间的化感作用, 对34株绿藻开展筛选及评价工作。结果发现, 栅藻FACHB-1229的抑制率最高, 其滤液对微囊藻FACHB-3550和FACHB-905的抑制率分别为53.95%和48.39%; 通过对滤液中的物质进行GC-MS检测, 推测该藻株的效应物质可能为邻苯二甲酸二(2-甲氧基乙基)酯。进一步对FACHB-1229生长和光合放氧、氨氮耐受等指标进行评价, 结果发现: 该藻株在孔板中的生长速率(0.38±0.06)/d高于微囊藻生长速率(0.13±0.03)/d; 栅藻FACHB-1229的光合放氧速率高于同期测定的其他绿藻光合放氧速率, 可达(229.91±10.49) μmol O₂/(mg Chl.a·h); 同时该藻株对氨氮的耐受能力最强, 在氨氮浓度为1888.60 mg/L时其生长速率可达(0.30±0.08)/d。此外, 在与微囊藻FACHB-3550进行共培养时, 栅藻FACHB-1229所占比例持续升高。综上, 栅藻FACHB-1229具备与微囊藻竞争的优势, 有望成为微囊藻水华生物控制的优选材料。     

不同初始氮浓度下尖状栅藻同化硝态氮和CO2的研究

尖状栅藻（Scenedesmus acuminatus（Lagerheim） Chodat）是一种高产油淡水单细胞绿藻,该藻在较低氮素浓度下能显著提高产油效率,是生产生物柴油的理想藻株。本研究以尖状栅藻为实验材料,通过测定藻细胞硝酸还原酶和Rubisco活性、碳氮元素含量和培养液硝酸根离子浓度,分析18.0、9.0、6.0、3.6 mmol·L^-1初始氮浓度下尖状栅藻的碳氮同化特征和时相变化规律。结果显示,18.0 mmol·L^-1组尖状栅藻细胞密度最高,为7.9×10⁷ cells·mL^-1,硝酸还原酶和Rubisco的活性高,且持续时间长。培养液中产生的NO₂^-随初始氮浓度的升高而增多,18.0 mmol·L^-1组至培养期结束仍保持相对较高的NO₂^-水平。4个实验组（初始氮从高到低）培养10 d藻细胞的氮含量依次为7.2%、4.1%、2.8%和1.9% DW,碳含量为46%、52%、54.5%和57.4% DW,细胞的C/N摩尔比值为：8.0、16.7、24.3和35.2。研究结果表明初始氮浓度影响尖状栅藻的生长繁殖,藻细胞的碳氮同化相互影响,适宜的低氮浓度可促进藻细胞碳固定。     

化学吸收剂单乙醇胺强化小球藻生长代谢及固碳效应的研究

近年来,为应对化石燃料燃烧造成的CO_(2)过度排放及由此带来的全球变暖和能源枯竭等问题,微藻固碳联产高值产品的CO_(2)减排策略备受关注,尤其是基于化学吸收法耦合能源微藻固碳的培养体系已成为新的研究热点。本文以优良CO_(2)耐受小球藻Chlorella sp.为试验藻株,探究添加不同质量浓度化学吸收剂单乙醇胺(MEA)在体积分数为20%的CO_(2)和通气比为0.33的条件下对小球藻生理生化特性及固碳效应的影响。结果表明,添加MEA可缓解由高浓度CO_(2)造成的培养基酸化对微藻的生长抑制,且适宜质量浓度的MEA可以有效提高小球藻的生长代谢、CO_(2)固定效率及光合活性。在50 mg/L MEA的条件下,小球藻的生物量、CO_(2)固定率和油脂含量达到最大值,分别为3.07 g/L、0.55 g CO_(2)(/L·d)和23.5%,与无MEA的对照相比分别提高了43.7%、45.6%和21.7%。综上所述,50 mg/L质量浓度的MEA作为CO_(2)吸收剂用于微藻培养体系可以显著提升小球藻在高浓度CO_(2)条件下的生物量、油脂积累以及固碳效率。以上结果可为微藻CO_(2)生物减排及清洁能源开发提供理论依据。     

CO_2浓度对雨生红球藻生理生化指标的影响

为了探讨雨生红球藻对不同CO_2浓度的响应,利用生理生化测定方法比较了两种CO_2浓度对雨生红球藻生长、色素含量、叶绿素荧光参数和两种碳代谢相关酶的影响。结果显示在雨生红球藻的绿色营养阶段,4倍空气CO_2浓度下培养的藻细胞密度是空气CO_2浓度下的3.08倍(第10天),与空气CO_2相比,较高CO_2培养藻的叶绿素和类胡萝卜素含量、胞外碳酸酐酶(CA)活性降低,非光化学淬灭(NPQ)显著升高,最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光化学量子效率(ФPSII)多显著升高,而光化学淬灭(q P)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)活性无显著差异。在雨生红球藻的红色孢子阶段,4倍空气CO_2培养下的藻细胞密度显著降低,但虾青素含量提高了20.23%(第8天)。以上研究表明可以通过适当提高CO_2浓度来促进雨生红球藻的生长和虾青素的积累。     

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NO-3、PO3-4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(...     

铜绿微囊藻与小球藻对低温和黑暗的响应与恢复

研究以水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa PCC 7806)与绿藻小球藻(Chlorella sp. FACHB-31)为研究对象, 探讨低温和黑暗对其生长、色素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)、丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶活性的变化。结果表明, 30d的低温和黑暗处理, 显著降低了铜绿微囊藻和小球藻的叶绿素a浓度, 增加了单位细胞类胡萝卜素含量。在低温黑暗条件下, 铜绿微囊藻的MDA含量及CAT活性均显著增加, 而小球藻变化不明显。30d低温黑暗处理, 铜绿微囊藻的存活率为54.6%, 显著高于小球藻的31.3%。当恢复正常温度与光照, 2种藻均迅速生长。这些结果表明低温黑暗影响了微囊藻和小球藻的生理特性。在低温黑暗处理下, 微囊藻的F_v/F_m显著降低, 而小球藻则保持较为恒定的F_v/F_m, 表明微囊藻通过降低自身光合活性来渡过冬季低温黑暗的条件, 而小球藻在低温黑暗条件下仍保持较高的光合活性。     

斜生栅藻对振荡和磷胁迫的生理生化响应

为了探讨水文条件的变化对常见绿藻水华发生的潜在影响,实验以斜生栅藻为材料,研究了不同水流状态及磷浓度对其生长及磷利用策略的影响。实验分别设置静止条件(0 r/min)、低振荡条件(90 r/min)和高振荡条件(120 r/min),同时设置磷限制(0.2 mg/L)和磷充足(2 mg/L)两组磷浓度,整个实验过程为3周。实验过程测定的指标为:比生长速率、胞外碱性磷酸酶活性、叶绿素a含量以及磷吸收动力学参数。实验结果表明:(1)同静止条件相比,低振荡和高振荡条件均能显著降低斜生栅藻的比生长速率,但是两种不同磷浓度下其比生长速率却无显著性差异。(2)在实验第21天时,振荡条件培养下,斜生栅藻的胞外碱性磷酸酶活性显著高于静止条件培养,与此相反,胞内磷浓度却显著高于静止条件。(3)在磷限制条件下斜生栅藻的叶绿素a含量显著降低,同时两种振荡条件培养均使其在磷充足条件下叶绿素a含量降低。(4)通过磷吸收动力学参数的比较,静止条件培养的斜生栅藻对磷的亲和力高于其在振荡条件下。由此可见,斜生栅藻适应于静止无扰动且磷营养丰富的水体,随着水体中磷浓度进一步升高,静止和水流缓慢的水体存在导致像斜生栅藻这一类绿藻发生水华的风险。       

A REINTERPRETATION OF THE ONTOGENY OF THE ASCOCARP OF SPECIES OF THE ERYSIPHACEAE

A study of four species of Erysiphaceae (Uncinula salicis, Podosphaera leucotricha, Erysiphe cichoracearum, and Microsphaera diffusa) revealed that the binucleate stages of the ascocarp are initiated in a similar manner to those of Diporotheca rhizophila Gordon & Shaw. The “appendages” developing on immature ascocarps are considered to be receptive hyphae. Appendages characteristic of mature ascocarps are produced much later. Lysis of certain centrum cells occurs, and asci are initiated from some of the remaining binucleate centrum cells. Resorption of centrum cells by the asci is supported by this investigation, corroborating Björling's earlier studies on Erysiphe graminis.