藻类的前世今生——浅析内共生学说与藻类的进化

正什么是藻类?藻类是一类有趣的低等生物的统称。它们没有根茎叶分化,绝大多数能够进行光合作用。说它们低等,是因为在它们完整的生命周期内自始至终不会形成胚,而高等生物(例如种子植物和哺乳动物等)则会在繁殖发育过程中形成胚。藻类既包含能进行光合作用的细菌——蓝藻(蓝细菌),也包括能够进行光合作用的低等真核生物(灰胞藻、绿藻、红藻、隐藻、定鞭藻、异鞭藻、甲藻、裸藻和网绿藻等),还包括具有叶绿体但不能进行光合作用的     

蓝藻质粒

蓝藻(Blue green algae）是分布最广泛、种类 繁多的光合原核生物,由于它们具有藻类特有 的色素和类似于植物的光合作用类型,因而历 史上把它们作为藻类的一部分。但它们是典型 的原核生物。它们的基因组的大小、核酸的生物 化学、细微结构和细胞壁化学等等方面,越来越 多的证据表明蓝藻与细菌是非常相缘的。近年 来,不少人把它们统称为蓝细菌（Cyanobacterium)     

基于克隆文库法研究古尔班通古特沙漠蓝藻多样性

该研究采用克隆文库法研究古尔班通古特沙漠藻类生物结皮中蓝藻多样性及分布。在古尔班通古特沙漠不同区域采集10份藻类结皮代表性土样,分别构建古尔班通古特沙漠蓝藻16S rRNA和psbA基因克隆文库,并进行系统发育分析,对蓝藻多样性和丰度与环境因子进行关联分析,研究蓝藻分布特点及影响因子。结果显示:(1)16S rRNA基因系统发育树中包括具有明确分类地位的蓝藻有6科10属(占总克隆文库的94.85%)和一个未分类蓝藻属,其中颤藻属(Oscillatoria)和微鞘藻属(Microcoleus)分别占克隆文库的42.54%和37.16%,为古尔班通古特沙漠蓝藻优势属;psbA基因系统发育树中仅鉴定有蓝藻类群4科4属,但优势属与前者结果一致。(2)10个样点藻类结皮中所含蓝藻种类不尽相同,但每个采样点都出现颤藻属和微鞘藻属,证明这二者是古尔班通古特沙漠藻类结皮中的优势属;且样点Gur2和Gur17中蓝藻种类较多,Gur3、Gur5和Gur9中种类较少,但Gur2、Gur3、Gur5和Gur17相对地理位置较近,表明地理位置不是影响蓝藻分布的主要因素。(3)RDA(Redundancy analysis)分析结果显示,微生物量氮(MBN)和土壤有机碳(SOC)对蓝藻多样性影响程度最大,其次是硝态氮(NO~-_3-N)、微生物量碳(MBC),全磷(TP)和全钾(TK)对其影响程度最小。研究表明,古尔班通古特沙漠不同区域沙漠蓝藻多样性和土壤理化性质具有空间异质性,综合分析可得沙漠中南部藻类结皮土壤营养最为丰富,蓝藻多样性较高,而东部和西部土壤营养较为贫瘠,蓝藻丰富度和多样性较低。     

形色各异的绿藻世界

正藻类是一类低等植物,它们分布广泛,大小不一,从几微米到长达几米的藻类都有存在。它们具有叶绿素,能够利用光能进行光合作用,将无机物转变为有机物,从而能够自养生活。藻类可以分为很多门类,其中我们要介绍的绿藻是一类能够进行光合作用的真核生物。这类生物的色素成分和比例与高等植物相似,都含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和多种胡萝卜素。其中叶绿素占多数,这也使得这种藻类大多呈现绿     

蓝藻的光合器与光合色素

蓝藻是地球上一类非常古老的生物,距今已有2．5XIc’a以上的历史。它们也是地球上最早以水和CO。为原料进行光合作用,合成有机物并释放（）z的生物。那么,蓝藻光合器的结构和化学组成是怎样的？它们是如何进行光合作用的？正蓝藻光合器的结构蓝藻细胞的结构和细菌非常相似,它们都属于原核生物,无核膜,也无叶绿体。在光学显微镜下,可观察到蓝藻细胞的原生质内有无色的中心质（entr。…。sin）和着色的色素质t仇。－mafoplastn）部分,其中色素质因含有色素能进行光合作用。在电镜下能够观察到色素质中有许多囊状的扁平结构,被称为…     

酚对极大螺旋藻生长的影响

水环境污染正日益加剧,许多湖泊和海洋中浮游藻类大量爆发,形成水华.浮游藻类是一类光合作用自养生物,关于无机氮、磷等营养盐与微藻生长之间的关系已有很多详细的研究.但对于有机物对微藻生长的影响却研究得较少.有些研究已发现,许多藻类不但能够利用无机碳,它们也能利用葡萄糖、醋酸等有机物作为其生长的碳源1,2.酚类物质是工业废水中常见的环境污染物质,虽然已有研究表明,有些藻类可分解酚3,4,但对于排放到水体中的酚会对浮游藻类有何影响尚无系统研究报道.本文研究了不同浓度酚对蓝藻极大螺旋藻(Spirulinamaxima)生长的影响以及藻对酚的分解作用,旨在探讨酚类物质可能对浮游藻类生态的影响.       

生物结皮光合作用对光温水的响应及其对结皮空间分布格局的解译——以黄土丘陵区为例

生物结皮是具有生命活性的地表覆被物,在黄土丘陵半干旱区广泛发育。迄今有关该区不同类型生物结皮的光合、呼吸作用潜力及其影响因素还不清楚。通过野外调查采样,利用室内半开放光合测定系统,测定了黄土丘陵区典型的藻类(3年生)、藓类(土生扭口藓)生物结皮(13年生)光合及呼吸作用过程对水分、温度及光照等环境因子的响应,在此基础上,解释了不同类型生物结皮空间分布格局的内在原因。结果表明:(1)在适合的光温水条件下,生物结皮的光合及呼吸作用强度取决于生物组成,研究区藓结皮的光合及呼吸作用速率显著高于藻结皮;(2)水分是生物结皮光合、呼吸作用的关键影响因子,只有当水分含量达到一定水平,才有光合及呼吸的可能。黄土丘陵区藓类及藻类生物结皮光合作用最适水分条件分别为80%-100%和40%-80%田间持水量。(3)藓类及藻类生物结皮光合作用光补偿点PAR均低于10μmol.m-2.s-1,光饱和点PAR分别为1000和800μmol.m-2.s-1,研究中2类生物结皮均未出现光抑制现象。(4)温度显著影响生物结皮的光合及呼吸作用,研究区藓类及藻类生物结皮的最适光合温度分别为20-25℃和25-30℃。(5)生物结皮光合作用对含水量及温度的响应可以解释结皮的空间分布特征。藻类植物光合作用的最适含水量较低而最适温度较高,因此在失水较快的阳坡及开阔地面上依然可以大面积发育;而藓类植物光合作用对水分条件要求较高,因此在水分条件较好的阴坡、低洼地才易演替至藓结皮阶段。     

滇池外海藻类时空分布及其与环境因素间非线性相关分析

文章基于滇池外海监测数据(2014—2020), 分析了滇池外海不同区域间的藻类分布情况, 并运用最大信息系数(Maximal Information Coefficient, MIC)定量分析了滇池外海中环境因素与藻类间的非线性关系。主要结果如下: (1)滇池外海藻密度呈现明显的北高南低的趋势, 蓝藻在所有藻类中占绝对优势, 且主要在夏季表现出最高的藻类密度占比, 绿藻的藻类占比次于蓝藻但远高于其他藻类且在春季的藻类占比相对最高; (2)总体上藻类密度与结果变量存在明显的线性关系, 同时与原因变量间的非线性关系显著; (3)蓝藻的水质驱动因素主要为水温(MIC: 0.27, P<0.01)和氨氮(MIC: 0.22, P<0.01), 且相较于其他氮源, 氨氮对蓝藻的影响更大。绿藻的水质驱动因素主要为总磷(MIC: 0.27, P<0.01)和总氮(MIC: 0.21, P<0.01), 其他形态的氮对绿藻的影响可能较氨氮更强。在气象条件中, 蓝藻和绿藻主要受气温及辐射量的控制。     

古尔班通古特沙漠生物结皮藻类的组成和生态分布研究

通过对新疆古尔班通古特沙漠中9个样地73份生物结皮土样藻类的培养和鉴定,分析了古尔班通古特沙漠中生物结皮藻类的种类组成和生态分布特点。结果表明．该沙漠中有藻类植物49属121种．隶属于蓝藻门、绿藻门、硅藻门和裸藻门。其中监藻83种,绿藻20种,硅藻11种。裸藻7种。蓝藻占总种数的68．60％,其中又以丝状种类为优势．占66．27％;绿藻则以单细胞种类为主。在古尔班通古特沙漠不同地带中,其藻类物种多样性和群落组成均有所不同,中部藻类物种最为丰富,北部和南部次之。而东部和西部则明显减少。在沙垄不同部位的分布中,少数种类对地貌部位的选择性不明显,但有些种类在不同地貌部位分布有差异。藻类在结皮不同层次的分布不同,在结皮层中藻类的种类和数量都较丰富．且以丝状种类较多,而在结皮下层藻类的种类和数量明显减少。     

着生藻类和浮游藻类在三峡库区河流健康评价中的适宜性比较研究

藻类对水体环境变化敏感,其种类和数量与环境因素有密切联系并因环境的变化而发生变化,因此藻类常作为河流健康评价的指示生物。水体中的藻类根据生活习性不同分为着生藻类和浮游藻类,在河流健康评价中,以往的工作中有的采用浮游藻类用于河流健康评价,有的采用着生藻类用于评价,但浮游藻类和着生藻类究竟何者用于河流健康评价更适宜,抑或是二者在用于评价的适宜性上没有明显差别,迄今为止未开展过深入研究。选择三峡库区内的两条河流嘉陵江和乌江作为研究对象,于2015年9月,在两条河流上共布设11个研究断面,对嘉陵江、乌江的水环境理化因子、着生藻类和浮游藻类群落进行调查研究,应用着生藻类生物完整性指数(Periphytic algal index of biological integrity,Pe-IBI)和浮游藻类生物完整性指数(Phytoplankton index of biological integrity,Ph-IBI),并结合水体综合污染指数(Comprehensive pollution index,CPI),对嘉陵江、乌江的健康状况进行评价。研究结果表明,采用着生藻类生物完整性评价(Pe-IBI)能筛选出7个核心生物参数(藻类总分类单元数、蓝藻总分类单元数、绿藻总分类单元数、菱形藻比例、优势分类单元比例、香农多样性指数、均匀度)用于河流健康评价,着生藻类生物完整性指数(Pe-IBI)与水体综合污染指数(CPI)具有极显著的负相关关系,并且与水体中总氮、铅含量也有极显著的负相关关系,表明水环境质量越低则着生藻类的生物完整性越差;当采用浮游藻类生物完整性(Ph-IBI)用于河流健康评价时却只能筛选出1个核心生物参数(藻类密度),而且浮游藻类生物完整性指数(Ph-IBI)与水体综合污染指数(CPI)及12个水体环境指标并无明显的相关性。本研究表明,在河流水体中,与浮游藻类相比,着生藻类更能反映水体环境的状况,对河流水体环境的反映更为准确。因此,在以流动水体为特征的河流的健康评价中,采用着生藻类比采用浮游藻类更为适宜。     

九寨藻类魅力无穷

藻类,是地球上最早出现的绿色植物,是地球发展史和生物进化史上的创举。大约距今32亿年前,在地球上的汪洋大海中出现了蓝藻。蓝藻的出现,不只使水体染上了美丽的蓝绿色彩,更重要的是它们在光合作用过程中,第一次向大气中释放出氧气,逐渐使还原性大气层缓缓地转化为氧气层。这种称霸一时的蓝藻时代,为以后的植物的出现奠定了基础,也为动物和人类的出现创造了条件。     

光合色素

参与光合作用中光能的吸收、传递或引起原初光化学反应的各种色素。在高等植物和大部份藻类中是叶绿素a、b和类胡萝卜素等,在蓝藻中是叶绿素和藻蓝素等,在光合细菌中是细菌叶绿素等。其中只有以特殊形式和蛋白质、脂质等结合的一小部份叶绿素a(反应中心色素)能引起原初光化学反应。叶绿素的其余     

三峡库区汛期浮游藻类与水质特征研究

三峡水库建成后, 库区内长江流速减缓、自净化能力降低, 影响了藻类演替及水域水质。研究三峡库区重庆至三斗坪地区汛期浮游藻类及水质特征, 依据水体生物、化学特征评价污染状况、划分水质类别, 并根据当地情况提出保护水质的建议。调查期间, 共鉴定藻类6 门49 属, 以蓝藻、硅藻和绿藻为主, 其中蓝藻占主要优势; 多样性指数普遍在1-2 之间。库区水环境中酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、营养盐均适宜藻类生长, 已具备了藻类爆发式生长的条件。由生物评价法和多种水质评价方法分析表明: 汛期库区水体属富营养化水平, 呈中度污染, 水质主要受控于总磷(TP)、溶解性总固体(TDS)、透明度、pH, 且总磷影响最为严重。生物和化学水质评价方法均反映出库区水体自上游至下游水质污染程度加剧的趋势。     

广西晚二叠世早期蓝藻化石植物群及其在煤层底板形成中的作用

一、藻类化石的分布和保存 本文所记述的蓝藻类化石由湖北省地质科学研究所、广西地质科学研究所煤田专题研究组在广西河池白土、宜山六桥、凭祥、柳州三门江和贵县右榄上二叠统合山组采集的。现以宜山六桥剖面为代表,简介如下: 上覆地层 上二叠统长兴组,灰黑色含燧石条带泥晶生物屑灰岩,富含(竹蜓)类Palaeofusulina fusiformis Sheng     

地球上最早的绿色植物

藻类是低等植物,形态和结构简单,有的藻体本身仅仅由一个细胞组成。甚至有一些藻类,如蓝藻,连真正的细胞核都没有。但是它却和高等植物一样含有叶绿素,是一种绿色植物。藻类在地球上分布很广,从目前生活的藻类来看,它们可以生存在高山、平原、江河、海洋、酷热的赤道,甚至冰雪覆盖的极地。就是在85℃的矿泉中,亦可找到它们的踪迹,真可谓“无孔不入”。藻类不仅现代广泛分布地球的每个角落,而且在各地质时代的沉积中,均可发现它们的残体和活动遗迹。     

蓝藻Hox氢酶催化产氢的调控

蓝藻是唯一能通过光合作用产生清洁可再生燃料氢气的原核微生物。一些蓝藻具有催化产氢活性的镍-铁Hox氢酶(双向氢酶), 由于其巨大的应用潜力受到广泛的关注。但Hox氢酶在蓝藻产氢过程中调控途径尚不清楚。本文对蓝藻Hox氢酶的结构、生态分布和表达调控的研究进展进行了总结。简单介绍了作者近来对模式蓝藻Synechocystis sp. PCC 6803 hox操纵子中两个未知功能基因ssl2420和sll1225的研究结果。     

水生生物的紫外防护剂——类菌胞素氨基酸

类菌胞素氨基酸(mycosporine-like amino acids, MAAs)是一大类以环己烯酮为基本骨架, 与不同类型氨基酸通过缩合作用形成的水溶性物质。它能在真菌、海洋细菌、蓝藻和真核藻类细胞中合成, 并在海生无脊椎动物和鱼类等生物体内积累, 广泛存在于多种水生生物中。它具有紫外光防护、渗透、繁殖调节及发育保护等功能。本文主要介绍有关类菌胞素氨基酸的分布、结构、生物合成和积累以及生理功能的研究进展。     

光合作用及其模拟技术在人类疾病治疗中的应用

光合作用的深入研究和模拟极大地促进了人类社会的发展。本文简单总结提高光合作用效率、通过光合作用模拟及蓝藻基因工程改造生产清洁能源分别在粮食安全和生态文明建设中的作用,详细综述利用藻类光合作用生产氧气在心脏病、肿瘤、糖尿病慢性伤口愈合和中风等缺氧疾病治疗中的应用,以及模拟叶绿素光反应的光动力治疗技术在下肢炎症、肿瘤、动脉粥样硬化、皮肤病、口腔疾病、皮肤伤口愈合和年龄相关性黄斑变性等疾病治疗中的应用,为光合作用的拓展应用提供一定的参考。     

松嫩平原不同盐渍土条件下蓝藻群落的生态分布

以松嫩平原典型的不同程度盐碱化草地为研究对象,测定了其土壤的电导率、离子组成、有机碳等,分析了3种类型盐碱土上的固氮蓝藻群落.结果表明:3种类型土壤的理化特征和蓝藻群落各有其特点,固氮蓝藻有7个属,其中以丝状种类占优势;蓝藻在不同类型盐碱土上分布略有差异,在中度盐碱土种类最为丰富;不同种类的蓝藻对生境的选择性不同;松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,其土壤理化特性及藻类分布较特殊.因此,必须加强保护和管理.     

土壤微藻的种类及其功能研究进展

微藻作为土壤生态系统中重要的生物类群之一,数量和种类非常可观,在生态学研究、农业生产、环境保护和治理、新资源开发利用等领域具有重要的理论研究意义和经济开发价值。介绍了土壤微藻的种类,影响其生长和分布的主要生态因子,以及固氮蓝藻、丝状蓝藻、集胞藻和硅藻等几种重要的土壤微藻类群的生态功能和应用价值。