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相似文献
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1.
为研究6种外源因素处理对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)基因表达的影响,通过高通量转录组测序技术获得三角褐指藻dxs基因cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。研究结果表明,三角褐指藻dxs基因cDNA全长2476 bp, ORF全长2193 bp,编码730个氨基酸,具有高度保守的ThDP结合位点和转酮醇酶结构域。三角褐指藻DXS蛋白为亲水性稳定蛋白,相对分子质量(Mw)为79.31 kD,理论等电点为6.65,具有信号肽、跨膜区域、卷曲螺旋和TM-螺旋等。系统进化树分析结果表明, DXS蛋白进化树分为高等植物和藻类2个分支,高等植物DXS蛋白进一步分为DXS1和DXS2两支,藻类DXS蛋白聚类为3个分支,分别为硅藻门、红藻门和绿藻门分支,三角褐指藻聚类在硅藻门分支上。诱导表达调控结果表明,三角褐指藻dxs基因受到茉莉酸甲酯(MeJA)、花生四烯酸(AA)、硫酸铈铵(ACS)、光合诱导素(PIF)、光合抑制剂(DCMU)和光质等6种外源因素的诱导调控。在100μmol/L MeJA...  相似文献   

2.
温度和氮磷浓度对平裂藻和栅藻生长及竞争的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
&#  &#  &#  &#  &#  &#  &#  &#  &#  &#  &#  &# 《水生生物学报》2015,39(6):1217-1223
为了解温度及氮磷浓度对平裂藻和栅藻生长及竞争的影响,分别在18、25和35℃条件下,以BG11培养基为基础,设置了不同的氮磷浓度组,进行了2种藻的单独培养试验和混合培养试验,结果表明:在纯培养条件下,低营养浓度组(磷浓度分别为0.1和0.5 mg/L)平裂藻在3种温度下基本停止生长,高营养盐浓度组(磷浓度分别为1.0和1.5 mg/L)除18℃1.0 mg/L组停止生长外,其余均能正常生长增殖,且细胞最大密度表现为25℃ 18℃ 35℃, 1.5和1.0 mg/L浓度组细胞生长差异不显著。栅藻在纯培养条件下,细胞密度总体表现为随着营养盐浓度升高而增加的趋势,细胞最大密度表现为18℃ 25℃ 35℃。在混合培养试验中,除35℃、1.5 mg/L组平裂藻对栅藻的竞争抑制参数大于栅藻对平裂藻的竞争抑制参数外,其余试验组均表现为栅藻受平裂藻影响较小。在混合培养体系中, 0.1 mg/L组平裂藻仍基本停止生长, 0.5 mg/L组受栅藻的刺激作用,生长优于纯培养体系。1.0和1.5 mg/L组均受栅藻的抑制作用,且浓度越高抑制作用越强。    相似文献   

3.
八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase, PDS)是类胡萝卜素合成的关键酶,在光合生物的类胡萝卜素代谢调控中发挥了重要的作用。本研究根据三角褐指藻基因组数据库,克隆三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子序列,采用启动子缺失技术研究启动子活性,利用Plant CARE预测三角褐指藻PDS1和PDS2启动子顺式作用元件,采用qRT-PCR技术检测三角褐指藻PDS1和PDS2基因在不同胁迫下的相对表达量。结果表明,三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子全长分别为2 000 bp和920 bp,不同长度的5′端缺失后启动子均能驱动绿色荧光蛋白表达,具有较强启动子活性。Plant CARE分析结果表明,三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子中均含有与光照和植物激素响应有关的顺式作用元件。光照和植物激素胁迫处理结果表明,三角褐指藻PDS1基因受光合诱导因子(photosynthetic induction factor, PIF)的诱导表达,但在其他因子处理下表达均显著下降(P<0.05)或无显著性差异。三角褐指藻PDS2基因在PIF、红光、茉莉酸甲酯、乙酰水杨酸和脱落酸...  相似文献   

4.
以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究材料,设置了5个磷营养限制处理:磷营养分量分别设为f/2培养基的1/20(P1)、1/10(P2)、1/8(P3)、1/4(P4)、1/2(P5),以f/2为对照(Pck),在磷限制胁迫下培养10d,然后均以相同密度(2.5×105cells·mL-1)接种在f/2条件下恢复培养16d,测定了三角褐指藻在磷限制胁迫下和恢复培养阶段的生长状况。结果表明,三角褐指藻在受到磷限制胁迫后,细胞密度、蛋白质和可溶性糖含量都显著低于对照(p<0.05);恢复阶段,P1、P2和P3处理组的细胞密度、平均相对生长率及生物量在恢复培养的中前期显著高于对照(p<0.05),最高平均相对生长率分别为0.73、0.70、0.68d-1,显著高于对照(0.55d-1)(p<0.05);P4处理组的细胞密度和生物量与对照无显著差异;P5处理组的细胞密度和生物量在恢复培养的中前期显著低于对照(p<0.05);随着培养时间的推移,各处理组与对照之间的差异逐渐缩小,处理组和对照的细胞密度、生物量、蛋白质和可溶性糖含量等均无显著差异。  相似文献   

5.
三角褐指藻对黑暗胁迫的生理响应   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究黑暗条件对三角褐指藻生长及生化组成的影响,并探讨三角褐指藻对黑暗环境的生长适应能力,我们对该藻进行12 d的黑暗处理,着重测定了藻细胞密度、生物量、叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量等指标。结果表明,三角褐指藻对黑暗环境表现出一定的适应性忍耐能力,在12 d的长期黑暗胁迫条件下依然可以存活,而藻细胞生化组成对黑暗的响应程度很可能是该藻得以维持细胞低水平生长的主要原因。随着黑暗处理时间的延长,三角褐指藻生长状况受抑制的程度增大,其生长及生化组成与对照组相比发生了极显著的变化。实验结束时,黑暗处理下的藻细胞密度和生物量分别降低到2.93×105 cells·ml-1和0.011 g·ml-1,仅为对照的8.0%和37.3%。同样地,黑暗环境也明显地抑制了三角褐指藻体内生化物质的合成与积累,黑暗处理12 d时藻细胞的叶绿素a、可溶性糖和蛋白含量分别比对照降低了约89%、87%和85%。研究结果可为海洋微藻种质的筛选、种质资源库的构建及微藻生物资源的综合开发利用提供参考依据。  相似文献   

6.
UV-B辐射和蒽对三角褐指藻DNA伤害的相互作用   总被引:25,自引:1,他引:24  
运用生态毒理学和生物化学的方法研究了紫外线和多环芳烃-蒽对三角褐指藻DNA的伤害作用,结果表明,蒽对三角褐指藻的生长有抑制作用;随着蒽浓度的增加,三角揭褐藻DNA损伤程度增加;在蒽浓度固定不变时,随着处理时间的延长,DNA的损伤程度同样提高;在蒽的处理过程中同时伴有紫外线的辐射处理,DNA的损伤程度加剧;蒽处理解除一段时间后,DNA损伤程度未明显减轻、而UV-B处理解除后,DNA的损伤可明显恢复,说明DNA的损伤可在一定程度上指示海洋微藻受蒽伤的程度。  相似文献   

7.
李根  管超  安民  段舜山 《生态科学》2013,32(3):298-302
为了探讨壬基酚(Nonylphenol,NP)对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择三角褐指藻(Phaeodactylum triconutum Bohlin)作为受试对象,设置7 个NP 质量浓度梯度(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 和2.0 mg·L-1),测定了不同浓度处理下三角褐指藻的生长情况、光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及最大光能转化效率(Fv/Fm)以及24 h,48 h,72 h,96 hEC50 等指标。结果表明,NP 对三角褐指藻的96 h EC50 为0.84 mg·L-1;当NP 暴露浓度在0.4 mg·L-1 以上时对三角褐指藻生长表现抑制效应,而且随着NP 质量浓度的增加,生长抑制效应加强,当暴露浓度≥1.0mg·L-1 时即可造成藻细胞大量死亡,当NP暴露浓度≥2.0mg·L-1 时,藻细胞基本不能生长。三角褐指藻的细胞密度、可溶性蛋白含量、光合色素含量以及Fv/Fm 等指标随NP 暴露浓度质量浓度的增加而下降的幅度更加显著,暴露处理24 h,MDA 含量随NP 质量浓度的增加而上升,表明较高质量浓度的NP 胁迫,使藻细胞膜脂过氧化程度增强,可能会导致细胞膜结构的破坏和功能的丧失。NP 对三角褐指藻的生长具有明显的毒性效应,并可以造成抗氧化酶系统和光合系统的损伤。  相似文献   

8.
海洋微藻可以广泛应用在水产养殖、食品加工、医药保健、环境保护和生物制能等各种行业,具有非常好的开发利用前景.目前,如何突破海洋微藻培养过程中细胞生物量低下等瓶颈,提高微藻的细胞密度,以低成本、高效率开发利用海洋微藻资源成为了国内外学者关注的焦点.论文以三角褐指藻、亚心型扁藻和杜氏盐藻3 种典型经济海洋微藻为研究材料,在实验室条件下研究了它们两两混合培养与各自单独培养条件下的细胞生长情况,探讨海洋微藻混合培养在促进微藻整体细胞生长方面的可能性.结果显示,三角褐指藻和杜氏盐藻混合培养在生长前9 天的OD680 高于三角褐指藻或杜氏盐藻分别单独培养的OD680 ,而随着试验时间的延长,混合培养条件下的OD680 与单独培养三角褐指藻的OD680 相似;就三角褐指藻和亚心型扁藻混合培养的OD680而言,在整个生长时期均高于单独培养亚心型扁藻的OD680 ,但低于单独培养三角褐指藻的OD680 ;不同的是,杜氏盐藻和亚心型扁藻混合培养下的OD680 在生长第6 天后高于单独培养杜氏盐藻或单独培养亚心型扁藻的OD680 .研究结果表明,混合培养三角褐指藻和杜氏盐藻或混合培养杜氏盐藻和亚心型扁藻具有一定程度促进微藻细胞生长的潜力.研究结果将为经济海洋微藻的高密度培养及其高附加价值活性物质的开发利用提供一个崭新的研究方向.  相似文献   

9.
氮源及其浓度对三角褐指藻生长和脂肪酸组成的影响   总被引:25,自引:0,他引:25  
为了研究氮源的类型和浓度对微藻脂肪酸组成的影响 ,用含有不同浓度NO3 -、NH4 、NH2 CONH2 的培养基 ,对三角褐指藻 (Phaeodactylumtricornutum)进行了培养 ,并测定了其生长和脂肪酸组成。结果表明 ,培养基中不添加氮源时 ,三角褐指藻生长缓慢 ,但多不饱和脂肪酸 (PUFAs)和C18脂肪酸 (C18∶0 ,C18∶2 (n -6) ,C18∶3 (n -6) )占总脂肪酸的比例较高 ;氮浓度较低 (<1 8mmol/L)时 ,三角褐指藻以NH4 为氮源 ,生长较快 ;氮浓度较高 (>3 5mmol/L)时 ,以NH2 CONH2 为氮源 ,生长较快。以NH4 或NH2 CONH2 为氮源时 ,EPA(Eicosapentaenoicacid)和PUFAs占总脂肪酸的比例随着其浓度的增加而上升 ;而以NO3 -为氮源时 ,EPA和PUFAs随着NO3 -浓度增加先上升后下降 ,最适NO3 -浓度为 1 8mmol/L ,此时的EPA占总脂肪酸的比例为 16 7%。EPA占干重 (w/w)的比例 ,不管是哪种氮源 ,均随着氮浓度的增加而升高 ,但是在 0 9— 3 5mmol/L之间 ,3种氮源间EPA含量差异不显著。当氮源浓度为 7 0mmol/L时 ,以NH2 CONH2 为氮源 ,EPA和PUFAs含量最高 ,分别为 2 6 %和 4 4 %。PUFAs占干重的比例随着NO3 -浓度增加而下降 ,随NH2 CONH2 浓度增加而升高 ,而受NH4 浓度变化的影响不显著。  相似文献   

10.
本研究旨在建立光发酵培养三角褐指藻高效生产岩藻黄素的技术体系。在5 L光发酵罐中,系统研究了兼养条件下初始光强、氮源种类和浓度以及光质对于三角褐指藻生物量浓度和岩藻黄素积累的效果。结果表明,在初始光强为100μmol/(m2·s)红蓝(R:B=6:1)混合光、含氮量为0.02 mol/L的胰蛋白胨和尿素混合氮源(1:1, N mol/N mol)优化条件下,三角褐指藻生物量浓度、岩藻黄素含量和产率分别达到了最大值3.80 g/L、13.44 mg/g和4.70 mg/(L·d),比优化前分别提高了1.41、1.33和2.05倍。本研究开发了强化三角褐指藻光发酵生产岩藻黄素的关键技术,促进了海洋天然产物开发。  相似文献   

11.
高温对温室草莓光合生理特性的影响及胁迫等级构建   总被引:4,自引:0,他引:4  
以草莓品种"红颜"为材料,采用人工控制试验对草莓苗进行动态高温(32℃/22℃,35 ℃/25℃,38 ℃/28 ℃和41℃/31℃;日最高温/日最低温)胁迫(2、5、8和11 d)处理,以28℃/18℃为对照(CK),测定各处理下草莓叶片的光合生理参数.通过主成分分析提取关键参数,并以此计算高温胁迫指数(Z),划分高...  相似文献   

12.
Beta-carotene (Car) and chlorophyll (Chl) function as secondary electron donors in photosystem II (PS II) under conditions, such as low temperature, when electron donation from the O(2)-evolving complex is inhibited. In prior studies of the formation and decay of Car(*+) and Chl(*+) species at low temperatures, cytochrome b(559) (Cyt b(559)) was chemically oxidized prior to freezing the sample. In this study, the photochemical formation of Car(*+) and Chl(*+) is characterized at low temperature in O(2)-evolving Synechocystis PS II treated with ascorbate to reduce most of the Cyt b(559). Not all of the Cyt b(559) is reduced by ascorbate; the remainder of the PS II reaction centers, containing oxidized low-potential Cyt b(559), give rise to Car(*+) and Chl(*+) species after illumination at low temperature that are characterized by near-IR spectroscopy. These data are compared to the measurements on ferricyanide-treated O(2)-evolving Synechocystis PS II in which the Car(*+) and Chl(*+) species are generated in PS II centers containing mostly high- and intermediate-potential Cyt b(559). Spectral differences observed in the ascorbate-reduced PS II samples include decreased intensity of the Chl(*+) and Car(*+) absorbance peaks, shifts in the Car(*+) absorbance maxima, and lack of formation of a 750 nm species that is assigned to a Car neutral radical. These results suggest that different spectral forms of Car are oxidized in PS II samples containing different redox forms of Cyt b(559), which implies that different secondary electron donors are favored depending on the redox form of Cytb(559) in PS II.  相似文献   

13.
为了探究大型海藻裂片石莼(Ulva fasciata)防治赤潮的可行性,研究将赤潮异弯藻(Heterosigma aka-shiwo)分别暴露在浓度为0.6、1.2、2.4和4.8 g/L的裂片石莼藻粉中,观察赤潮异弯藻光合系统的响应.实验用植物效率分析法测定了赤潮异弯藻的光合效率,用透射电子显微镜法观察了赤潮异弯藻叶...  相似文献   

14.
The growth of the marine flagellate Isochrysis galbana was followed in batch cultures at four concentrations of dissolved inorganic carbon (DIC), from C- and N-replete lag phase into C- and/or N-deplete stationary phase. Organic buffers were omitted from the growth medium, and culture pH was maintained at 8.30±0.05 by the addition of acid or alkali. The responses of the flagellate to N stress included an increase in the C:N ratio, and decreases in the ratios of glutamine (Gln):glutamate (Glu) and Chl a :C, and the cell Chl a quota. Conversely, the responses to C stress included a decrease in the C:N ratio, and increases in the ratios of Gln:Glu and Chl a :C, and the cell Chl a quota. The relationship between carbon-specific growth rate (C-μ), and the concentration of extracellular DIC, [DIC]ext, exhibited Michaelis–Menten type kinetics with a half saturation constant, K G(DIC), of 81 μM. Comparative studies of the diatom Phaeodactylum tricornutum showed similar results, although the value of K G(DIC) was lower at 30 μM.  相似文献   

15.
通过林地穿透雨排除的方法模拟降雨减少,测定河南宝天曼自然保护区锐齿栎叶片光合色素含量与反射光谱的季节变化,对减雨处理造成的光合色素变化及其反射光谱的变化进行了定量分析,并探讨了水分控制条件下反射光谱对叶片光合色素变化的响应机制.结果表明: 锐齿栎叶片的光合色素含量和色素比率均呈现明显的季节变化.减雨样地与对照样地叶片的光合色素含量和比率在生长季的各个时期存在差异,其中,叶片叶绿素b(Chl b)含量的差异显著,说明Chl b对减雨处理的敏感性最高,叶片类胡萝卜素(Car)含量的差异较小,说明Car对减雨处理的敏感性相对较弱.550 nm处的光谱反射率对色素季节变化的响应最敏感,以其构造的简单比值指数(SR750,550)与叶片Chl a、Chl b、总Chl和Car含量的正相关关系显著,光化学反射指数(PRI)与叶片Car/Chl的负相关关系显著.550 nm处的光谱反射率对减雨处理造成的色素变化响应最为敏感.SR750,550对减雨处理造成的叶片Chl a、Chl b和总Chl的含量变化表现敏感(P<0.01),对Chl a/b的变化不敏感.PRI对减雨处理造成的叶片Car/Chl变化表现敏感(P<0.01).  相似文献   

16.
There is relatively little choice in cultivation methods for growing algae outdoors, either in open pond systems or closed photobioreactors—as batch, continuous, or semi-continuous culture. Algal batch culture grown in a nutrient replete environment with adequate sunlight will become self-shaded with sufficient cell density and enter a stage in the growth dynamic known as the “phase of linear growth.” It is during this phase of linear growth that primary production is at maximum and that the highest biomass is harvested. The inherent problem with batch culture is that the exponential (and possibly lag) phases necessary to achieve densities required prior to the phase of linear growth consume time and waste surface area, and thereby make this an inefficient method to grow algae. Semi-continuous culture can be forced into shade-limiting conditions by reducing growth rate from maximum through dilution, whereby phases of lag and exponential growth are skipped, and culture growth is put into a state similar to a perpetual phase of linear growth with an appropriate culture harvest/dilution cycle. Importantly, semi-continuous culture can increase net growth efficiency over batch culture when compared by shade-limited growth rate. However, scientific study and theory covering shade-limited algal growth under semi-continuous culture conditions are nearly non-existent, which currently makes its application to phycological technologies impractical through “hit and miss” strategies. This laboratory study compares shade-limited growth dynamics for batch and semi-continuous cultures of Thalassiosira pseudonana (small-sized, marine diatom). Theory for optimizing production of mass algal culture with semi-continuous culture technique through cycle period and harvest volume is developed, and guidelines to practical industrial applications are provided.  相似文献   

17.
Despite recognition that Fe availability is significant in regulating oceanic production in some regions, the biogeochemistry of this trace element is poorly understood. To complement contemporary methods of analytical chemistry, we have used an immunological approach to monitor the Fe nutrition of marine phytoplankton. In prokaryotes and numerous microalgae, the redox catalyst ferredoxin is functionally replaced by flavodoxin during periods of Fe deficiency. In this study, antibodies were raised against ferredoxin purified from a marine diatom, and their utility as a diagnostic indicator was assessed. A species survey demonstrated broad reactivity with both pennate and centric diatoms and additionally with several nondiatom taxa. In batch cultures of the diatom Phaeodactylum tricornutum Bohlin, in which Fe levels were varied, accumulation of ferredoxin varied with the physiological state of the culture; in unimpaired cells (Fv/Fm≥ 0.65), ferredoxin levels were high, whereas levels dropped markedly in cells experiencing even slight photochemical impairment. Accumulation of flavodoxin varied inversely with that of ferredoxin. An experiment was performed to demonstrate the temporal pattern of accumulation of ferredoxin upon recovery from Fe limitation. Prior to Fe amendment, cells were physiologically impaired (chlorotic, Fv/Fm < 0.3) and contained flavodoxin but no detectable ferredoxin. Following addition of Fe, constraints on photochemistry were relaxed within hours. Coinciding with this, levels of flavodoxin declined, whereas ferredoxin was accumulated to high levels within 8 h.  相似文献   

18.
鼠尾藻对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的抑制作用   总被引:8,自引:1,他引:8  
通过共培养的方法,研究了鼠尾藻(Surgassum thunbergii)培养水的过滤液、新鲜组织、干粉末、水溶性抽提液对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)生长的抑制效应,建立了分隔共培养系统并证明了抑制物质的存在,排除了细胞直接接触抑制的可能性.结果表明,在共培养实验中,鼠尾藻新鲜组织、干粉末及水溶性抽提液对赤潮异弯藻和中肋骨条藻的生长具有显著的抑制作用,且在较高浓度下对两种赤潮微藻的生长具有致死效应.在一次性及半连续培养方式下,鼠尾藻培养水过滤液对赤潮异弯藻的生长无抑制效应,而对中肋骨条藻的生长具有显著的抑制效应.  相似文献   

19.
在不同CO2(400和2000 ppm)和磷浓度下(0.088—0.350 mmol/L)培养葛仙米(拟球状念珠藻, Nostoc sphaeroides Kutzing), 研究CO2和磷对葛仙米相对生长速率、色素含量、光系统Ⅱ光化学活性和光合速率等的影响。结果显示CO2或磷浓度对葛仙米的相对生长速率、球体粒径和数量、光饱和光合速率、呼吸速率和光合效率均有显著影响, 且两者对球体粒径和数量、叶绿素a含量、呼吸速率和光合效率存在明显交互作用。高CO2浓度培养明显提高磷对球体粒径和数量和光合效率的效应, 同时降低高磷浓度对叶绿素a合成的抑制作用, 但两者对相对生长速率、藻胆蛋白含量、光饱和光合速率、Fv/Fm和Yield的交互作用均不显著。以上研究结果表明高CO2浓度或磷浓度增加促进葛仙米生长主要是通过提高光合速率和光合效率来实现; 两者交互作用表明高CO2浓度可能通过提升磷的利用效率, 降低高磷浓度对叶绿素a合成的抑制, 提高光合效率, 使球体明显增大。  相似文献   

20.
研究重点针对雨生红球藻绿色游动细胞的增殖培养阶段,分析了在利于细胞增殖的红光条件下,几种培养方式的调整对增殖过程和细胞活力的影响。结果显示:(1)在红光下,增殖平台期维持时间长,细胞活力稳定,细胞中性脂无累积,但进入平台期前,细胞中性脂有规律波动,进入平台期后相对稳定;通过更新率为20%的半连续培养,细胞数产出较批次培养提高57%;半连续培养中细胞呈现胁迫调节的时间较批次培养晚。随着培养时间增加,半连续培养下细胞营养盐吸收能力降低。(2)初始接种密度与细胞增殖速率及细胞光合活力呈负相关:初始密度低的细胞增殖速率较高,细胞光合作用活力高。(3)在培养过程中添加CO2时,最大密度均有提高,达6.0105 cells/mL,较无添加组提高54%;细胞分裂速率均有提高,但红光下较白光下增殖速率高(分别为0.223/d和0.198/d);添加CO2降低培养液pH,利于维持适宜增殖的pH环境。叶绿素荧光参数以及细胞粒径在红光和白光下有显著差异:红光下,Fv/Fm显著高于白光下;红光下补充CO2显著减小细胞粒径,而白光下粒径无显著变化。研究结果显示,在红光下,采用间断式半连续培养补充CO2培养绿色游动细胞,有利于提升细胞活力与产出。  相似文献   

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