褪黑素对非生物胁迫下雨生红球藻中虾青素积累的影响

以雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU株为研究对象, 研究在高光照和缺氮胁迫条件下, 添加不同浓度褪黑素(melatonin, MLT)对雨生红球藻生长、虾青素积累、活性氧(ROS)、信号分子及dxs基因表达量的影响。结果表明, 外源添加10 μmol/L MLT可有效提高藻细胞中虾青素的含量, 最高可达31.32 mg/g, 是对照组(13.27 mg/g)的2.36倍; 抑制了细胞内ROS水平, 上调了信号分子一氧化氮(NO)和水杨酸(SA)的含量; 此外, dxs基因表达水平比对照组明显提高, 最高达11.3倍。研究表明, 在非生物胁迫条件下, 雨生红球藻中虾青素的大量积累可能与外源MLT调控细胞内ROS、信号分子及基因表达有关。     

茉莉酸甲酯、水杨酸和一氧化氮诱导怀槐悬浮细胞合成异黄酮及细胞结构变化

本文对比研究了茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和一氧化氮(NO)三种激发子对怀槐悬浮培养物异黄酮合成及细胞结构变化的影响。结果表明,在三种激发子的作用下怀槐细胞异黄酮合成量显著提高:200μmol/L MeJA、100μmol/L SA及50μmol／L SNP处理培养细胞9d后,异黄酮含量分别为同期对照的417．18％、185．45％和222．45％。同时细胞内发现染色很深的电子致密小体(EDB),其数量随着异黄酮含量的升高而增加,亦在第九天达到最多,与异黄酮积累呈现正相关性。推测激发子可能诱导植物细胞结构变化来响应次生代谢产物的合成。     

外源2,6-二叔丁基对甲酚对非生物胁迫条件下雨生红球藻虾青素积累的影响

【背景】雨生红球藻是天然虾青素的最佳来源,广泛应用于虾青素的工业化生产。【目的】探究外源添加不同浓度的2,6-二叔丁基对甲酚(Butylated hydroxytoluene,BHT)对雨生红球藻虾青素积累的影响,以期建立BHT提高雨生红球藻虾青素产量的技术体系。【方法】选用不含硝态氮的BBM培养基,辅以强光照,培养雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)LUGU,测试不同浓度BHT对雨生红球藻生物量、虾青素含量、活性氧、抗氧化系统和虾青素合成相关酶基因的影响。【结果】在0-3 mg/L BHT范围内,2 mg/L BHT对雨生红球藻虾青素积累的促进效果最佳,达到31.66 mg/g。2 mg/L BHT有效降低了雨生红球藻内的活性氧水平,增加了细胞内NO水平,提高了藻细胞内过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)活性以及谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的含量,诱导了虾青素合成关键酶基因chy和lcy的高效表达。【结论】非生物胁迫条件下,外源添加适量的BHT能促进雨生红球藻中虾青素的积累,且与藻细胞内的信号分子活性氧(Reactive oxygen species,ROS)、NO水平及虾青素合成相关基因的表达调控相关。     

不同培养条件对枝鞘藻生长、虾青素和油脂积累的影响

以丝状绿藻枝鞘藻(Oedocladium sp.)为实验材料,研究在100、300μmol·m-2·s-1和双侧300μmol·m-2·s-13种光强以及1、3、9、18 mmol/L 4种初始氮浓度下,两步法培养(第12 d时实验组分别更换为无氮培养基及加盐培养基)对枝鞘藻生长、油脂和虾青素积累的影响。结果显示:枝鞘藻最大生物量在双侧300μmol·m-2·s-1光强,18 mmol/L初始氮浓度更换为无氮培养基的条件下达到,为9.61 g/L;最高虾青素含量和最高油脂含量在双侧300μmol·m-2·s-1光强,3 mmol/L初始氮浓度更换为加盐培养基条件下达到,分别达到干重的1.62%和51.19%。研究结果表明高光条件有利于枝鞘藻的生长,双侧高光条件下低氮浓度更换为加盐培养基最有利于枝鞘藻虾青素和油脂的积累。     

2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)对雨生红球藻中虾青素积累的影响

本文初步研究了一定浓度范围内的2,4-D对雨生红球藻积累虾青素的影响.在对数生长 期的藻液中分别加入一系列不同浓度的2,4-D溶液,然后进行胁迫培养(25℃、24h、5000Lx连续光照 营养盐饥饿),诱导细胞内虾青素的合成积累.在诱导过程中,显微观察不同浓度2,4-D处理后细胞形态和虾青素积累的动态变化,并定期取样测定虾青素含量.结果表明,20.0mg/L的2,4-D能够明显促进雨生红球藻中积累虾青素.它不仅可以加快虾青素积累进程(比对照提前15 d),而且比对照能提高13.4%的虾青素产量.     

温度对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生物量和虾青素产量的影响

在用环形培养池模拟系统培养雨生红球藻的过程中,研究了温度对雨生红球藻生物量及虾青素产量的影响。结果表明,在15～25℃的范围内,不同温度下雨生红球藻生物量和虾青素含量及产量都经历了一个上升—最高—下降的过程。25℃与22℃时红球藻的虾青素产量、虾青素含量(干重)均显著高于其他温度的(P<0.01),但两者间差异不显著(P>0.05)。15℃时,红球藻生物量、虾青素含量和虾青素产量均最低,分别为1.4g、0.54%和2.49mg/L;25℃时,红球藻生物量和虾青素产量最高,分别为2.68g和13.53mg/L;22℃时,虾青素含量最高,为1.52%。     

碳氮比和光强对小球藻合成虾青素的影响

本文研究了碳氮比和光强对小球藻Chlorella zofingiensis合成虾青素的影响。结果表明,随着碳氮比的增加,虾青素含量提高,但是过高的碳氮比限制藻细胞的生长,当碳氮比为133时,虾青素的产量最大,达到9.19mg／L。高光诱导在高碳氮比基础上进一步提高虾青素的含量及产量。200μmol／m^2.S光强在没有严重影响小球藻生长的同时,明显提高虾青素含量,最大虾青素产量达到12.52mg／L。文章对不同诱导条件下虾青素的合成机理以及利用异养自养相结合的方法提高虾青素产量的可能性进行了讨论。     

黄腐酸对雨生红球藻虾青素的积累和CHY基因表达量影响

实验以雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU为对象,研究了不同浓度的黄腐酸对微藻细胞生长、虾青素积累以及β-胡萝卜素羟化酶(CHY)基因表达量的影响。结果表明,FA浓度为5 mg/L,藻细胞生物量产率达到了79.39 mg/(L·d),虾青素产量达到了20.82 mg/L,分别比对照组提高了4.25%和86.89%;FA浓度为10 mg/L,藻细胞的生物量产率和虾青素产量分别比对照组提高了5.44%和9.78%。RT-PCR分析显示,虾青素合成的关键基因CHY的表达受FA的诱导,当添加5和10 mg/L的黄腐酸时,CHY基因最大的表达量分别为对照的18.1倍和7.3倍,当添加20 mg/L的黄腐酸时CHY基因的最大的表达量仅为对照的3.2倍,FA诱导下的雨生红球藻虾青素的积累含量和CHY基因表达量呈正相关。实验表明,适当浓度的黄腐酸不仅能够显著提高虾青素合成关键酶基因CHY的表达水平,并且明显促进了藻细胞内虾青素的积累,因此黄腐酸可作为虾青素生产的一种有效诱导子。     

前体、诱导子及抑制剂对紫杉烷生物合成的促进作用研究

研究了前体、诱导子和抑制剂对中国红豆杉细胞培养生产紫杉烷的促进作用。结果表明,向培养基中加入30mg/L 3-甲基－2－丁烯－1－醇,2mmol/L苯甲酸钠,10mg/L矮壮素,100μmol/L茉莉酸甲酯,0.1mmol/L丝氨酸,可以使紫杉醇含量增加1141.1%;加入0.1mmol/L苯甲酸钠,80μmol/L茉莉酸甲酯,0.1mmol/L丝氨酸可以使2α,5α,10β,14β－四乙酰氧基－紫杉－4（20）,11－二烯含量增加134.6%;25mg/L矮壮素,100μmol/L茉莉酸甲酯,0.5mmol/L丝氨酸可以使1β－羟基巴卡亭I含量增加95.2%;5mg/L3－甲基－2－丁烯－1－醇,10mg/L矮壮纱,40μmol/L茉莉酸甲酯,可以使14β-(2-甲基丁酰氧基）－2α,5α,10β－三乙酰氧基－紫杉－4（20）,11－二烯的含量增加76.4%。     

茉莉酸甲酯与水杨酸对肉苁蓉悬浮细胞中苯乙醇甙合成的影响

向肉苁蓉悬浮细胞培养系中添加茉莉酸甲酯(MJ)和水杨酸(SA) ,分别考察了这两种诱导子的添加浓度及添加时间对肉苁蓉悬浮细胞系中苯乙醇甙含量的影响。研究结果表明:MJ和SA能够促进肉苁蓉悬浮细胞系中苯乙醇甙(PeG)和松果菊甙(Echinacoside)的合成,但两者的适用的浓度范围和最佳添加时间存在差异。与未经诱导子处理的细胞培养结果相比,MJ在对数生长初期(培养14d) ,添加浓度为5 μmol L条件下,可使肉苁蓉悬浮细胞系中PeG含量提高2 5 9倍,Echin含量提高3 82倍;而SA在对数生长后期(培养2 8d) ,添加浓度为5 0 μmol L条件下,可使PeG含量提高2 71倍,Echin含量提高3 16倍。     

水杨酸对丹参培养细胞中迷迭香酸生物合成及其相关酶的影响

迷迭香酸(RA)是丹参中一种重要的酚酸类次生代谢物。为探讨水杨酸(SA)诱导子对丹参悬浮培养细胞中RA的生物合成及其相关酶的影响,考察了SA诱导子和酪氨酸氨基转移酶(TAT)的竞争性抑制剂(AOPP)对RA合成积累量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和TAT活性的影响。发现在培养的第6天用浓度为6.25 mg/L的SA处理后,PAL活性在诱导后4 h出现高峰,为对照组水平的124%;RA的积累量在诱导后8 h出现峰值(5.914±0.296)mg/g。用浓度为0.1μmol/L的AOPP处理,6 h后AOPP对TAT活性影响较小(与对照组无显著差异),但明显抑制了PAL活性(为对照组水平的44%),且在PAL活性明显降低的同时RA的积累量显著减少(4.709±0.204)mg/g。进一步用0.1μmol/L AOPP和6.25 mg/L SA共处理,AOPP对PAL的抑制作用可得到一定程度的缓解,且RA的积累量较AOPP单独处理的高。表明SA可以诱导丹参悬浮培养细胞中RA积累量的增加,且在RA合成过程中PAL的限速作用比TAT明显。     

雨生红球藻ZL-1 生长和虾青素积累条件优化

分离鉴定了一株雨生红球藻ZL-1, 比较了不同接种密度和吲哚乙酸浓度对其生长的影响; 在此基础上, 探究了不同浓度水杨酸和盐度对雨生红球藻虾青素积累的影响。结果表明: (1)接种密度为2.00×10⁴ cell·mL^–1 时, 雨生红球藻生长快速, 最终生物量达到最大值0.43 g·L^–1; 不动细胞比游动细胞更快的积累虾青素, 高光诱导不动细胞得到最高虾青素产量为8.44 mg·L^–1; IAA 终浓度为1.5 mg·L^–1 时, 雨生红球藻生长速度最快, 最终细胞密度和干重分别比对照组提高了24.28%和27.11%; (2)水杨酸具有缓解高光胁迫和促进虾青素积累的双重作用, 15 和25 mg·L^–1水杨酸诱导下, 雨生红球藻生物量较高, 虾青素产量分别比对照组提高了18.18%和18.94%; 使用4‰的盐度胁迫雨生红球藻, 虾青素产量较对照组提高了17.42%, 但盐度也会引起藻细胞的漂白、死亡, 导致生物量显著降低。     

温度对雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）生物量和虾青素产量的影响

在用环形培养池模拟系统培养雨生红球藻的过程中,研究了温度对雨生红球藻生物量及虾青素产量的影响。结果表明,在15～25℃的范围内,不同温度下雨生红球藻生物量和虾青素含量及产量都经历了一个上升一最高一下降的过程。25℃与22℃时红球藻的虾青素产量、虾青素含量(干重)均显著高于其他温度的(P＜0．01),但两者间差异不显著(P＞0．05)。15℃时,红球藻生物量、虾青素含量和虾青素产量均最低,分别为1．4g、0．54％和2．49mg／L,25℃时,红球藻生物量和虾青素产量最高,分别为2．68g和13．53mg／L,22℃时,虾青素含量最高,为1．52％。     

碳氮比和光强对小球藻合成虾青素的影响

本文研究了碳氮比和光强对小球藻Chlorella zofingiensis合成虾青素的影响。结果表明, 随着碳氮比的增加, 虾青素含量提高, 但是过高的碳氮比限制藻细胞的生长。当碳氮比为 133 时, 虾青素的产量最大, 达到 9.19 mg/L。高光诱导在高碳氮比基础上进一步提高虾青素的含量及产量。200 mmol/m2﹒s 光强在没有严重影响小球藻生长的同时, 明显提高虾青素含量, 最大虾青素产量达到 12.52 mg/L。文章对不同诱导条件下虾青素的合成机理以及利用异养自养相结合的方法提高虾青素产量的可能性进行了讨论。     

外源植物激素对小白菜硒、镉富集及生理特性的影响

增强作物对土壤硒的富集能力对于提高土壤硒的利用效率,优化富硒作物的生产具有重要意义。采用盆栽方法,设置对照组(CK)、50μmol·L^-1茉莉酸(JA50)、100μmol·L^-1茉莉酸(JA100)、50μmol·L^-1水杨酸(SA50)、100μmol·L^-1水杨酸(SA100)等处理组,分析不同处理小白菜硒含量、镉含量、生物量、叶绿素荧光参数、丙二醛含量和抗氧化酶活性的变化,探究外源植物激素在增强小白菜硒富集能力上的应用潜力。结果表明：与CK相比,激素处理组小白菜地上部硒含量提高54.7%～229.1%,根部硒含量提高175.0%～276.8%,同时茉莉酸处理组地上部硒含量和硒积累量显著高于水杨酸处理组;与CK相比,植物激素处理显著降低小白菜地上部镉含量26.3%～63.2%、镉积累量38.5%～72.1%,且茉莉酸处理组地上部镉含量和镉积累量明显低于水杨酸处理组;此外,激素处理组的F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ和q_P     

诱导子对百里香再生植株中苯丙氨酸解氨酶活性的影响

以1/2MS为基本培养基,分别用蔗糖、NO3-/NH4+、苯丙氨酸、谷氨酸和酪氨酸诱导培养百里香组培苗30d,以及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)和壳聚糖诱导培养百里香20、30和40d组培苗植株0～120h,在不同的时间点测定其苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,以探讨诱导子对增殖百里香中PAL活性的影响。结果显示:以1/2MS为基本培养基,碳氮源调控30d后,百里香组培株的PAL活性以蔗糖浓度为2%、NO3-/NH4+比例为2∶1时最高;前体调控添加0.6mmol/L苯丙氨酸、0.8mmol/L谷氨酸和0.4mmol/L酪氨酸处理的百里香组培苗的PAL活性最高,分别为相应对照的126.3%、150.6%和153.9%。培养20d和30d植株的PAL活性均以1.0mmol/L MeJA、100mg/L SA和200mg/L壳聚糖诱导处理的最高,分别为相应对照的610.3%、788.1%、592.5%以及402.4%、541.2%、400.1%;而40d植株经0.5mmol/L MeJA、100mg/L SA和200mg/L壳聚糖诱导的PAL活性最高,分别为对照的390.2%、377.1%和413.4%。可见,在不同时期添加不同的诱导子对百里香再生植株中PAL活性有显著影响,且不同材料和诱导子存在各自适宜的诱导浓度和最佳诱导时间。     

伤害及诱导子对喜树幼苗中喜树碱含量的影响

通过伤害处理和外施诱导子——水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJa)和乙烯利(Ethrel)以及伤害和诱导子复合处理,研究不同处理对喜树中喜树碱(camptothein,CPT)含量的影响。结果表明:(1)4种单独诱导处理均能在一定程度上增强喜树碱的合成,其中水杨酸处理和机械伤害诱导效果最明显,较对照组的喜树碱含量分别提高了47.7%和27.2%,而机械伤害和诱导子复合处理均产生拮抗作用,喜树碱含量降低;(2)诱导作用受诱导剂浓度的影响,SA、MeJa和Ethrel的适宜质量浓度分别为50~100 mg.L-1、5~10 mg.L-1和5~10 mg.L-1。     

外源MeJA胁迫对盐生杜氏藻生理生化特性的影响

研究外源茉莉酸甲酯(MeJA)对盐生杜氏藻细胞β-胡萝卜素含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,当外源MeJA浓度为0～100μmol/L时,随着MeJA浓度的升高,β-胡萝卜素和叶绿素含量呈上升趋势,当MeJA浓度为100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量最高,当MeJA处理浓度大于100μmol/L时,盐生杜氏藻β-胡萝卜素和叶绿素含量逐渐降低。生理生化结果分析表明,外源MeJA处理可提高盐生杜氏藻POD酶和SOD酶活性,随着MeJA浓度的增加,SOD酶活性呈逐渐上升的趋势,POD酶活性呈先上升后下降的趋势,与β-胡萝卜素含量、叶绿素含量的变化趋势基本一致,说明外源MeJA处理可诱导盐生杜氏藻β-胡萝卜素积累可能与叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性有关。     

雨生红球藻培养过程中色素动态变化与光合生理特性研究

以雨生红球藻Haematococcus pluvialis CG-06为实验材料,分析测定在正常培养周期内藻细胞主要色素的变化动态、光合生理特性,以及培养基中硝态氮的含量。结果表明,雨生红球藻在绿色细胞阶段的主要色素包括:叶绿素、叶黄素、β-胡萝卜素,培养至红色细胞阶段增加了角黄素、海胆酮、虾青素单酯及双酯等次生类胡萝卜素。硝态氮浓度在培养初期下降迅速,第3 d降至4.875 mg/L,下降了85.3%,至第7 d下降为0.169 mg/L。雨生红球藻培养至第7 d时,细胞中开始检测出虾青素,含量为0.159 mg/g,此时虾青素合成速度较快,至第11 d虾青素含量上升为1.68 mg/g,在虾青素合成初期β-胡萝卜素的含量下降。藻细胞的光合速率、呼吸速率和NPQ在培养前期比较稳定,第7 d细胞光合速率开始下降,而呼吸速率和NPQ则上升,在整个培养周期中,藻细胞的Fv/Fm变化不明显。     

水杨酸对干旱胁迫下西洋参不定根生化指标及药用成分含量的影响

为探讨西洋参不定根对干旱胁迫的应答机制及外源水杨酸(SA)对西洋参不定根抗旱性的影响,本研究使用质量分数为10%的PEG-6000模拟干旱胁迫预处理,然后添加不同浓度(0,10,40,80μmol/L)的外源SA,分别在处理2、4、6、8 d时检测西洋参不定根中抗氧化酶活性、渗透调节物质含量以及药用成分总黄酮、总皂苷、单体皂苷Rb1和Re的积累量,并检测人参皂苷生物合成途径中相关合成和调控基因的表达量。结果显示：(1)西洋参不定根中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及游离脯氨酸含量均在80μmol/L SA处理4 d时出现峰值,而丙二醛(MDA)含量在40μmol/L SA处理4 d时达到峰值。(2)西洋参不定根中总黄酮的含量在80μmol/L SA处理6 d时达到最大值,总皂苷和单体皂苷Re含量在40μmol/L SA处理8 d时达到最大值,单体皂苷Rb1含量在40μmol/L的SA处理6 d时达到最大值。(3)Pq-HMGR和Pq-DS基因表达量在40μmol/L SA处理2 d时提高了3倍以上,Pq-CYP6H、Pq-D12H、Pq-3-O-UGT1和Pq-bHLH...