聚球藻Synechococcus sp.PCC7942高CO_2需求突变株的筛选及其超微结构观察(英文)

以单细胞蓝藻聚球藻Synechococcussp.PCC7942为材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行化学诱变获得了一个高CO2 需求突变株。它能在 4%CO2 下生长而不能在空气中生长。对突变株的初检表明:其回复突变率约为 10 -7。该突变株从高CO2 条件下转到空气中后,细胞在 2～ 3d内逐渐趋于死亡;其光合作用对外源无机碳的依赖性高于野生型细胞,碳酸酐酶活性也低于野生型细胞。在超微结构水平,突变株细胞内出现了不同类型的异常羧体:有的为棒状;有的为不规则状;有的为 空羧体",而且,类囊体周围糖原颗粒增多。进一步说明该突变株在CO2 吸收和利用功能上有缺陷。此外,对低碳条件对羧体的诱导及羧体的生物发生也作了一些探讨     

聚球藻Synechococcus sp.PCC7942高CO2需求突变株的筛选及其超？…

以单细胞蓝藻球藻Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ．ＰＣＣ７９４２为材料,利用甲基磺酸乙酯（ＥＭＳ）进行化学诱变获得了一个高ＣＯ２需求突变株。它能在４％ＣＯ２下生长而不能在空气中生长。对突变株的初检表明：其回复突变率约为１０＾－７。该突变株从高ＣＯ２条件下转到空气中后,细胞在２～３ｄ内逐渐趋于死亡;其光合作用对外源无机碳的依赖性高于野生型细胞,碳酸酐酶活性也低于野生型细胞。在超微结构水平,突变株细胞     

一种基于强化CO2固定反应提高谷氨酸转化率的育种策略

鉴于强化CO2固定反应可以提高谷氨酸转化率,该实验通过紫外线(UV)及亚硝基胍(NTG)逐级对谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)ATCC13761进行诱变来减弱丙酮酸的非目的代谢支路、提高CO2固定反应的底物(ATP)水平来强化CO2固定反应,成功筛选出一株氟丙酮酸(FP)敏感型、磺胺胍(SG)抗性突变株,该突变株在适宜的金属离子浓度下30℃发酵36h,谷氨酸转化率最高可达到65.8%,比出发菌株提高19.2%,并具有良好的遗传稳定性.     

蓝藻浓缩二氧化碳的机制

综述了蓝藻的CO2逍缩机制研究进展,并简要介绍了一些重要的研究手段。     

高CO2浓度对红掌的生长和光合作用的影响

以开顶式塑料薄膜温室为设施,研究了红掌叶片光合速率、植株生长和光合酶活性对高CO2浓度的响应.结果表明处理30d时,处理组T1(700±100 μmol CO2 mol-1)的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照组(大气CO2浓度360±30 μmol CO2 mol-1)增加了12.8%、2.39%、29.2%,而处理组T2(1 000±100 μmol CO2 mol-1)的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照增加了8.7%、1.81%、27.2%.在各自处理条件下测定的T1和T2的净光合速率分别比对照增加27.0%和33.8%,且在对照条件下测定的各处理组的净光合速率也均高于对照.处理组的气孔导度与蒸腾速率下降,但却促进了叶片中可溶性糖和淀粉积累,而叶绿素含量并没有明显变化.高浓度CO2能促进Rubisco活性增加,而乙醇酸氧化酶活性则明显下降.     

CO2可直接转为液体燃料

美国加州大学洛杉矶分校的科学家宣布,他们成功开发出一种能将CO2转化为液体燃料的转基因蓝藻。这种蓝藻能通过光合作用消耗CO2并产生异丁醇。该研究被认为具有较大的应用价值,相关论文发表在最新出版的《自然·生物技术》杂志上。     

不同无机碳转运基因型蓝藻对环境CO2变化的响应

为了探究不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻与湖泊水体pH变化的关系,文章优化了水体中不同无机碳转运基因型蓝藻相对丰度的检测方法,测定了太湖、滇池及武汉市18个湖泊中具有不同无机碳(Ci)转运基因型蓝藻的相对丰度,并结合水体pH进行分析。结果发现,在所有湖泊中均存在bicA株、sbtA株及bicA+sbtA株,其中sbtA株分布最为广泛;随着水体中pH升高, sbtA株优势度随之增加。为了进一步解析不同Ci转运基因型蓝藻对CO₂浓度变化的响应,研究了室内纯培养条件下bicA株、sbtA株及bicA+sbtA株分别在高浓度(1000 ppm)和低浓度(100 ppm)CO₂下的竞争。结果显示,在低Ci水平下sbtA株具有明显竞争优势,而在高Ci水平下bicA株占据了优势地位。上述研究表明随着CO₂浓度的上升,水华蓝藻中bicA株会具有竞争优势。大气CO₂浓度上升可能会显著影响水华蓝藻的群落组成。     

蓝藻聚球藻高二氧化碳需求突变株的研究

利用化学诱变法获得了蓝藻聚球藻１０％ＣＯ２生长需求的突变株Ｎ１５０。突变株Ｎ１５０具较高的无机碳运输速率和无机碳库,表观光合作用对外源无机碳的亲和性与已知的其它高二氧化碳需求突变有显著区别。     

补施CO2对日光温室黄瓜生长的影响

实验以日光温室中正常生长的黄瓜为对照,研究了补施CO2对温室黄瓜光合作用,株高、茎粗、节数、植株干重及鲜重,叶绿素含量、叶面积及厚度,瓜长、瓜重及周径,总产量和抗病性的影响.结果表明与生长正常条件下黄瓜的日光合曲线相比,补施CO2的温室内黄瓜的日光合曲线有所改变,日平均光合速率提高了1.275 μmol*m-2*s-1;与对照相比,株高、茎粗、节数、植株干重、鲜重分别增加了10.7%、37.6%、27.1%、27.3%、31.4%,对植株节数和干鲜重的影响达到极显著水平;叶绿素含量、叶面积及厚度分别增加了0.48%、7.07%、24.82%,对叶面积的影响达到显著水平;黄瓜的果长、果重和平均周径分别增加了9.4%、13.1%、11.8%,对果重的影响达到显著水平;温室总体产量增加了23.96%;补施CO2也提高了黄瓜抗病性,使每百株的发病株次降低了9株次.补施CO2可以缩小黄瓜植株间差异.     

油藏环境中CO_2生物固定与转化及资源化利用

利用微生物将油藏环境中的CO2原位转化为甲烷,在完成封存的同时实现CO2生物固定与转化,进一步提高油气采收率,延长油田开发寿命,是当前研究的前沿课题。综述了CO2封存对油藏环境的影响、油藏环境CO2生物固定与转化的菌群结构与功能、转化反应热力学与动力学等方面的最新研究进展,讨论了油藏环境CO2生物固定与转化的途径及资源化利用的潜力,提出了该领域进一步的研究方向。