除草剂精喹禾灵用于硅藻过量产生二十碳五烯酸

硅藻itzschia laevis是EPA很好的替代来源。除了对硅藻进行高密度培养外,EPA的产量还能利用除草剂来提高。本文研究了除草剂精喹禾灵对硅藻的生长和产EPA的影响。DMSO作为除草剂的溶剂,会对硅藻的生长造成抑制,DMSO在培养基中的添加量最好不要超过0.2%。除草剂能对硅藻的细胞形态造成损害,随着除草剂浓度的增加,硅藻的产量减低了,但脂质和EPA的含量提高了。当除草剂浓度为0.1mmol/L时,EPA的含量从3.00%增加到3.58%,提高了19.3%,EPA占总脂肪酸的含量也由25.15%提高到了32.88%。实验表明,除草剂精喹禾灵能促进硅藻EPA的积累,因而在筛选过量产生EPA微藻方面有重要用途。     

碳源对粉核油球藻生长和脂肪酸组成特性的影响

研究了不同碳源类型（CO2、NaHCO3和葡萄糖）及其浓度对粉核油球藻（Pinguiococcus pyrenoidosus CCMP 2078）生长及脂肪酸组成的影响。结果表明：（1）培养液中适量添加碳源促进了粉核油球藻的生长,三种碳源的适宜添加浓度分别是0.5% CO2,5mmol/L NaHCO3和20g/L葡萄糖,对数生长末期的细胞密度分别是对照的3.10倍、1.47倍和2.78倍;（2）除了低浓度葡萄糖外,其他碳源类型和浓度均降低了TPUFA和EPA占总脂肪酸的比例,提高了TSFA的比例,胞内EPA和TSFA含量均下降;（3）低浓度碳源提高了TSFA和EPA产量。通入0.5% CO2培养的EPA和TSFA产量分别是对照的2.30倍和2.69倍,5mmol/L NaHCO3培养的TSFA产量是对照的1.85倍,5g/L和10g/L葡萄糖培养的EPA和TSFA产量最高分别可达对照的2.11倍和1.58倍。因此,通入低浓度CO2最有利于粉核油球藻的生长以及EPA和饱和脂肪酸的生产,EPA和饱和脂肪酸含量的提高主要是通过生物量的增大来实现的。     

DMSO 对悬浮培养的东北红豆杉细胞凋亡和紫杉醇合成的影响

研究了不同浓度的DMSO对悬浮培养的东北红豆杉(Taxus cuspidata)细胞的增殖能力、细胞活性以及紫杉醇合成和释放等方面的影响,同时应用荧光指示剂双染法检测了细胞凋亡的发生情况.结果显示2%的DMSO处理能显著降低细胞活性,抑制细胞的增殖能力,使细胞核内DNA含量减少,培养中、后期在荧光显微镜下可见部分细胞核出现典型的凋亡形态,同时伴有紫杉醇产量的明显增加;对照组及1%以下浓度组未出现上述改变.结果表明一定浓度的DMSO能诱导细胞凋亡,促进细胞紫杉醇合成能力的提高.     

硅藻变温发酵生产二十碳五烯酸的研究

本文考察不了同温度（10℃～30℃）对硅藻(Nitzschia laevis)合成二十碳五烯酸(EPA)的影响,对不同温度下的发酵过程进行动力学特性分析。在此基础上,提出了EPA合成的变温培养方法：延滞期及对数期初期温度控制在25℃,从对数期中期开始在20℃条件下进行培养。采用此变温培养进行发酵,EPA的含量和产量分别达到了6.00%和291.60 mg·L-1,较采用单一温度(25℃)发酵的最大值分别提高了24.07%和18.81%。     

硅藻发酵生产二十碳五烯酸基础培养基的选择研究

考察了不同培养基中硅藻(Nitzschia laevis)合成二十碳五烯酸(EPA)的情况,筛选出了EPA合成的基础培养基8LDM,即将LDM培养基中营养物质浓度提高7倍。采用此培养基进行发酵,EPA的产量达到了95.22mg/L,是采用f/2和LDM发酵最大值的4.24倍和4.36倍。     

不同除草剂对桃砧木幼苗的安全性评价

为筛选出适于桃苗圃利用的除草剂,以桃砧木品种‘Nemaguard’幼苗为材料,通过土施11种推荐剂量的除草剂,研究不同除草剂处理后桃砧木幼苗药害等级、营养生长、根系结构、叶片光合特性等生理指标的变化,并基于主成分分析对不同除草剂的安全性进行综合评价。结果表明：土施精喹禾灵对桃砧木幼苗无明显药害,而其他10种除草剂处理后,砧木幼苗表现出不同程度的失绿、萎蔫、斑枯等症状。氯氟吡氧乙酸异辛酯造成砧木幼苗迅速萎蔫枯死,药害指数(PI)为100.0%,土施草甘膦异丙胺盐、草铵膦、乙草胺和二甲四氯钠后,PI均超过65.0%。与清水对照相比,所有除草剂均不同程度抑制砧木幼苗叶面积增长,其中幼叶面积和成熟叶面积分别减小10.0%～56.2%和5.8%～44.4%。除精喹禾灵外,供试除草剂均提高了砧木叶片和根尖细胞电解质渗透率,并显著抑制砧木根系生长,其中叶片和根尖细胞电解质渗透率较对照分别上升21.2%～145.0%和36.9%～291.4%,总根长、根表面积、根体积和根尖数分别减少37.3%～75.3%、35.7%～83.0%、44.3%～89.9%和42.6%～73.7%。精喹禾灵、硝磺·莠去津、...     

饲料中不同EPA和DHA含量对黄鳝脂类代谢、生长及繁殖性能的影响

为研究EPA和DHA对黄鳝脂类代谢、生长及繁殖性能的影响, 用添加有EPA和DHA比例相同(EPA/DHA=0.35)但水平不同(EPA和DHA总量分别为0.00%、0.35%、0.70%)的3种等氮等脂肪饲料, 在常温(2230 ℃)下, 分别喂养平均体重为(21.710.54) g的黄鳝7周, 分析黄鳝脂类代谢和生长性能, 然后每组取15尾继续养殖至性腺发育成熟用于繁殖性能分析。结果表明:在饲料中添加0.70%的EPA和DHA 能促进黄鳝生长, 显著提高黄鳝的特定生长率(SGR)及肌肉粗蛋白含量, 降低肝体指数(HSI)及肌肉、肝脏中的粗脂肪含量(P0.05), 显著提高亲鳝的性体指数(GSI)、产卵量、孵化率、幼苗的存活指数(SAI)(P0.05)。添加0.35%的EPA和DHA能显著降低肝脏中粗脂肪含量(P0.05)。综合分析表明:EPA和DHA能促进黄鳝的脂类代谢, 显著提高其生长及繁殖性能; 饲料中添加0.70%的EPA和DHA较为适宜。       

DMSO对悬浮培养的东北红豆杉细胞凋亡和紫杉醇合成的影响

研究了不同浓度的DMSO对悬浮培养的东北红豆杉（Taxus cuspidata）细胞的增殖能力、细胞活性以及紫杉醇合成和释放等方面的影响,同时应用荧光指示剂双染法检测了细胞凋亡的发生情况。结果显示2％的DMSO处理能显著降低细胞活性,抑制细胞的增殖能力,使细胞核内DNA含量减少,培养中、后期在荧光显微镜下可见部分细胞核出现典型的凋亡形态,同时伴有紫杉醇产量的明显增加。对照组及1％以下浓度组未出现上述改变。结果表明一定浓度的DMSO能诱导细胞凋亡,促进细胞紫杉醇合成能力的提高。     

DMSO抑制杂交瘤增殖促进抗体的分泌

利用DMSO促进杂交瘤细胞分泌单克隆抗体,并对其作用机制进行了研究。结果表明在杂交瘤细胞对数生长后期添加0.6%浓度的DMSO与对照相比可提高抗体的产量2倍;流式细胞仪检测细胞周期表明此时837%的细胞处于G1期;免疫印记结果显示在有DMSO作用下杂交瘤细胞P27 蛋白表达显著升高。因此,DMSO 可通过促进P27蛋白的表达,抑制杂交瘤细胞的增殖,从而提高杂交瘤细胞分泌抗体的能力。对DMSO进一步在高密度大规模培养杂交瘤细胞中的应用具有重要意义。     

两阶段氮源补料策略促进微拟球藻EPA高效积累

为促进微拟球藻EPA高效积累,本研究探索了光照强度和氮源种类对微拟球藻生理生化及EPA相对含量的影响;根据光照和氮源实验结果设计两阶段氮源补料策略,并优化了氮源补料时间。结果表明:光强从1 000 lux增加至9 000 lux,微拟球藻比生长速率从0.25 d~(-1)增加至0.54 d-1,油脂含量从11.4%增加至20.2%,而EPA相对含量从25.5%降低至13.1%;培养10 d后乙酸铵组生物量和油脂含量最高,分别为0.41 g·L~(-1)和14.3%,硝酸钠组EPA相对含量最高,为27.1%;两阶段硝酸钠加乙酸铵培养模式,最佳乙酸铵补料时间为第11 d,培养20 d最终生物量及EPA相对含量分别为0.68 g·L~(-1)和24.3%。采用两阶段氮源补料策略能促进微拟球藻高效积累EPA。     

Application of statistically-based experimental designs for the optimization of eicosapentaenoic acid production by the diatom Nitzschia laevis

Statistically based experimental designs were applied to the optimization of medium components and environmental factors for eicosapentaenoic acid (EPA) production by the diatom Nitzschia laevis in heterotrophic conditions. First, the Plackett-Burman design was used to evaluate the effects of variables including medium components and environmental factors on cell growth and EPA production. Among these variables, NaCl, CaCl(2), PI metal solution, pH, and temperature were identified to have the significant effects (with confidence level > 90 %). Subsequently, the concentrations of NaCl, CaCl(2), PI metal solution as well as the values of pH and temperature were optimized using central composite design. The cell growth and EPA production were found to respectively correlate to NaCl, CaCl(2), pH, and temperature that could be represented by second-order polynomial models. The optimal values of the four parameters were determined by response surface and numerical analyses as 8 g/L NaCl, 0.10 g/L CaCl(2), pH 8.5 and 19.8 degrees C for cell dry weight (DW), and 14 g/L NaCl, 0.10 g/L CaCl(2), pH 8.5 and 18 degrees C for EPA production, respectively. The subsequent verification experiments confirmed the validity of the models. This optimization strategy led to a DW of 9 g/L, an EPA yield of 280 mg/L and an EPA productivity of 28 mg/L/d, respectively, which were considerably higher than those obtained in the previous studies.     

Continuous cultivation of the diatom Nitzschia laevis for eicosapentaenoic acid production: physiological study and process optimization

The continuous cultures of the diatom Nitzschia laevis were performed at different dilution rates (D) and feed glucose concentrations (S(0)) to investigate cellular physiological responses and its production potential of eicosapentaenoic acid (EPA). Steady-state cell dry weight, residual glucose concentration, cell growth yield, specific glucose consumption rate, and fatty acid profiles were investigated within the range of D from 0.1 to 1.0 day(-1) (S(0) fixed at 20 g/L) and the range of S(0) from 5 to 35 g/L (D fixed at 0.3 day(-1)), respectively. The highest EPA productivity of 73 mg L(-1) day(-1) was obtained at D = 0.5 day(-1) and S(0) = 20 g/L. However, when the continuous culture achieved high productivities of EPA at certain dilution rates and feed glucose concentrations, glucose in the feed could not be consumed completely. Accordingly, the continuous culture was evaluated in terms of both EPA productivity (P) and glucose assimilation efficiency (E). The parameter eta, defined as the product of P and E, was used as an overall performance index. Since eta is a function of the two independent variables D and S(0), we employed a central composite design to optimize D and S(0) for the highest eta value. Based on the experimental results of the design, a second-order polynomial equation was established to represent the relationship between eta and D and S(0). The optimal values of D and S(0) were subsequently determined as 0.481 day(-1) and 15.56 g/L, respectively by the empirical model. The verification experiment confirmed the validity of the model. Under the optimal conditions, eta value reached 46.5 mg L(-1) day(-1), suggesting a considerably high efficiency of the continuous culture of N. laevis in terms of EPA production and glucose utilization.     

C and N utilization of two lettuce genotypes during growth under non-varying light conditions and after changing the light intensity

Growth and N-incorporation in two lettuce genotypes ( Lactuca sativa L. cv. Deci minor and cv. Grosse brune), which differ significantly in nitrate accumulation, were studied. Under constant environmental conditions cv. Deci minor produced more fresh and dry weight than cv. Grosse brune. Cultivar Deci minor also produced more fresh weight per mmol N absorbed than cv. Grosse brune, and contained less organic nitrogen in the dry matter, but accumulated more nitrate. As cv. Deci minor showed a higher fresh and dry weight production per mmol N absorbed than cv. Grosse brune, it used its nitrogen more efficiently.
When the light intensity was decreased, the growth of both cultivars decreased, and the fresh weight production per mmol N absorbed increased. After reduction of the light intensity, cv. Deci minor maintained a higher fresh weight production per N absorbed than before, whereas cv. Grosse brune returned to its original level. After decrease of the light intensity, an increased nitrate concentration in the cell sap was accompanied by a decreased concentration of organic compounds in both cultivars. The organic nitrogen level in the dry matter remained constant after the higher intensity was reduced. However, due to the decreased dry weight percentage, the demand for nitrogen for protein synthesis decreased on fresh weight basis.
It can be concluded that the two cultivars differ in their partition of C and N between dry matter and cell sap. Nitrate accumulation in preference to accumulation of organic compounds does not automatically result from a shortage of organic compounds. The high accumulation of nitrate of cv. Deci minor enables it to use more carbohydrates for structural growth than cv. Grosse brune.     

初始硝酸钠浓度对魏氏真眼点藻的生长、形态和油脂积累的影响

为了确定不同初始氮供应水平对产油微藻魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri)生长、形态和油脂积累的影响, 本研究通过在改良的BG-11培养基中设置4种不同的初始硝酸钠浓度(17.6、11.7、5.9和3.0 mmol/L)对魏氏真眼点藻(E. vischeri)进行培养。观察结果表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)的营养细胞为一具裂叶状叶绿体、细胞质中有一红色素体和许多振动颗粒及光滑细胞壁的球形单细胞; 细胞繁殖方式主要是形成二分裂和四分裂的似亲孢子。在低氮条件下, 随着培养时间的延长, 细胞内油体逐步形成, 至培养末期占据细胞的大部分空间, 同时培养物的颜色也由绿色向黄绿色转变, 最终呈橙黄色。实验结果表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)生物质浓度在17.6 mmol/L组获得最大值为9.14 g/L; 总脂、中性脂和总脂肪酸三者占干重的含量随着初始硝酸钠浓度的降低而升高, 在3.0 mmol/L组获得最高值, 分别为60.81%、56.59%和53.47%; 三者的单位体积产率均在5.9 mmol/L组获得最高值, 分别为0.24、0.21和0.20 g/(Ld); 主要脂肪酸组成为棕榈酸(C16:0)、棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)和二十碳五烯酸(C20:53, EPA), 其中棕榈油酸的含量最高。上述研究表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)是一株适合于生产生物柴油和长链不饱和脂肪酸EPA的高产油微藻。       

不同氮素水平对产油尖状栅藻生长及光合生理的影响

在300μmol photons·m^-2·ｓ^-1光照下,以不同初始氮素营养条件的改良BG-11培养基为基础培养基,在Ø6 cm的玻璃柱状光生物反应器通气(加富1.5% CO₂)培养绿藻尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus),分析探讨藻细胞的生长及光合生理与氮素营养的关系。结果表明,不同氮素实验组藻细胞的最大生物量有差异,氮浓度为6mmol/L实验组的生物量最高,为5.19g/L。与初始氮浓度18 mmol/L相比,较低的氮浓度9 mmol/L、和 6 mmol/L 在培养前期对尖状栅藻的生长具有明显的促进作用。藻细胞叶绿素a、b及总类胡萝卜素含量与培养液的氮素营养水平呈正相关。低氮条件有利于总脂积累,总脂含量和单位体积总脂产率显著高于全氮组(P<0.05),3.6 mmol/L实验组的总脂含量最高,为干重的54%,比全氮组高17%(P<0.05)。培养后期随着藻细胞总脂的积累,总碳水化合物和总蛋白含量明显下降(P<0.05)。PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)、实际光能转化效率(Yield)以及相对电子传递效率(ETR)均随氮素限制而显著下降(P<0.05),光合速率在不同生长阶段呈先上升后下降的趋势,呼吸速率在培养周期内缓慢上升,说明藻的生长、油脂的积累与细胞光合生理状况以及氮素营养水平直接相关。     

营养盐初始组合浓度对类波氏真眼点藻生长和油脂积累的影响

为了研究培养基中主要营养元素氮、磷、硫初始组合浓度对类波氏真眼点藻(Eustigmatos cf.polyphem D.J.Hibberd)生长、油脂积累和脂肪酸组成的影响,分别以NaNO_3、K_2HPO_4、MgSO_4为氮、磷、硫源,设置不同的营养盐初始组合浓度对其进行培养,采用干重法、重量法、气相色谱分析法、元素分析仪等依次对生物量、总脂、脂肪酸组成和细胞内元素含量进行测定。结果显示,氮、磷、硫三者的初始组合浓度变化对类波氏真眼点藻的生长和油脂积累具有明显的影响,9 mmol/L NaNO_3、0.92 mmol/L K_2HPO_4、0.3 mmol/L MgSO_4营养条件下其生物量达到最大值,为9.19 g/L;低氮、低磷胁迫或二者共同胁迫均促进其油脂积累,但低硫胁迫对油脂的积累影响不大,最大油脂含量出现在3 mmol/L NaNO_3、0.029 mmol/L K_2HPO_4、0.3 mmol/L MgSO_4条件下,为68.7%(DW)。此外,类波氏真眼点藻富含棕榈油酸,占总脂肪酸含量的最大值达60.88%。选择合理的氮、磷、硫初始组合浓度能够有效促进其生长或油脂及棕榈油酸的积累。     

玉米氮素吸收的基因型差异及其与根系形态的相关性

采用溶液培养的方法,选用在田间、土培试验中对氮反应有典型差异的玉米自交系：478、H21、Wu312、Zong31、Baici,在4个供N水平（0.04、0.4、2.4mmol/L）下,研究了玉米苗期氮素吸收、分配的基因差异以及与根系形态之间的相关关系,结果表明：在一定的NO3^-浓度范围内（0.04-2mmol/L）,根系生物量随N水平的提高而增加,而高N不同程度地降低了5个自交系根系干重。低N下（0.04mmol/L）,与其它自交系相比,N高效基因型478具有较大的根系生物量,其根系干重分别为H21、Wu312、Zong31、Baici的1.1、1.74、1.6、1.18倍,并往根系分配了较大比例的N素,根系N累积占总N量的百分率比Wu312、Zong31分别高18.34％、17.08％,而N低效基因型Wu312、Zong31则往地上部分配了较大比例的氮素。随N水平的增加,显著促进了地上部的生长,并在地上部分配了较大比例的N素。当N水平增至4mmol/L时,地上部N素分配的基因型差异减小。低N下,5个自交系根系干重、总根长、根轴总长与总吸N量显著线性相关,而高N下不表现相关关系,说明在N素胁迫的条件下,根系形态对N吸收效率起重要作用。     

光强及氮浓度对丝状绿藻双星藻生长及生化组成的影响

[背景]环境因子和营养因子对微藻的生长和生化组成都有显著的影响,其中光强和氮浓度是最重要的两个条件。[目的]研究不同光强和初始氮浓度对丝状绿藻-双星藻(Zygnema sp.)生长及生化组成的影响。[方法]采用改良的BBM培养基,设置了两组光强[100μmol/(m²·s)和300μmol/(m²·s)]和6种初始氮浓度(3、6、9、12、15和18 mmol/L)在柱状光生物反应器中对双星藻进行培养。[结果]在高光强条件下[300μmol/(m²·s)],12 mmol/L初始氮浓度最有利于双星藻生物质的积累,其最高生物量可以达到6.60 g/L,而初始低氮浓度(3 mmol/L)则促进了油脂和脂肪酸的积累,油脂最高含量占干重的32.13%,且脂肪酸组成主要包括棕榈酸(C_16:0)、油酸(C_18:1)、亚油酸(C_18:2)和亚麻酸(C_18:3),其中油酸含量最高达到总脂肪酸含量的55.01%;在低光强条件下[100μmol/(m     

囊状黄丝藻在不同初始氮浓度条件下特殊的油脂积累规律

对不同初始氮浓度条件下囊状黄丝藻(Tribonema utriculosum SAG22.94)的生长状况、油脂含量和脂肪酸组成与含量进行研究。结果显示,囊状黄丝藻在氮浓度为3.0 mmol/L时,获得生物质浓度最高,为6.39 g/L;氮浓度为18.0 mmol/L时获得总脂和总脂肪酸含量最高,分别为细胞干重的44.62%和42.21%;上述3个指标单位体积的产率均在氮浓度3.0 mmol/L时达到最高值,分别为0.538、0.209和0.206 g·L~(-1)·d~(-1)。在4种初始氮浓度条件下,囊状黄丝藻油脂和脂肪酸含量可随着氮浓度增加而增加。脂肪酸含量分析结果显示,该藻的主要脂肪酸为豆蔻酸(C14∶0)、棕榈酸(C16∶0)、棕榈油酸(C16∶1ω7)、花生四烯酸(C20∶4ω6)和二十碳五烯酸(C20∶5ω3,EPA)。其中棕榈油酸含量最高,占总脂肪酸含量的36.53%~50.08%。研究结果表明囊状黄丝藻在不同初始氮浓度条件下具有特殊的油脂积累规律,是一株具有重要应用价值的产油丝状微藻。     

氮源种类及浓度对眼点拟微绿球藻生长密度、油脂产率和二十碳五烯酸含量的影响

氮源是影响微藻生长和油脂积累的重要因素,文中通过单因素试验比较了NaNO3、CO(NH2)2、NH4Cl、CH3COONH4及其浓度对眼点拟微绿球藻生长密度、生长速率、油脂产率、二十碳五烯酸(EPA)含量的影响。结果表明：NH4+更易被眼点拟微绿球藻利用,能更好地促进微藻生长和油脂积累;氮浓度的增加有利于微藻的生长和藻油脂肪酸的去饱和,但不利于微藻油脂的积累。在实验考察的氮源种类和浓度范围内,CH3COONH4是促进眼点拟微绿球藻生长和油脂积累、EPA生成的适宜氮源,其适宜的浓度为5.29 mmol/L。