大气CO2浓度升高对光合作用的影响

众多的事实表明,大气的CO_2浓度正不断地升高,从工业化革命时期的270—280ppm 上升到现在的350ppm 左右,平均每年以1.2—1.4ppm 的速率递增,预计21世纪中后期大气CO_2浓度将上升为现在的两倍。CO_2作为温室气体,必然给全球的生态环境带来深刻的变化,因此,植物如何对大气CO_2浓度的升高作出响应,已引起各国科学家的普遍关注,因此此课题已成为目前比较活跃的研究领域。CO_2是光合作用的原料,故弄清楚光合作用如何对大气CO_2浓度升高作出响应,对于了解未来大气CO_2浓度升高对植物的影响尤其重要。本文将讨论大气CO_2浓度升高对光合作用的影响,及其影响的机制。     

龙须菜多糖脱硫酸化及免疫活性研究

考察了Miller等和Nagasawa等报道的脱硫酸方法对龙须菜多糖硫酸基脱除效果,并比较了脱硫酸前后多糖的免疫活性变化。实验结果显示,采用Miller等报道的方法时,以草酸作为催化剂对硫酸基脱除效果最好,脱除率达到71.4%,远好于其他种类酸催化,但多糖回收率却只有36.4%;采用Nagasawa等报道的方法时,向二甲基亚砜溶液中加入10%甲醇比加入2%吡啶或2%吡啶+2%三甲基氯硅烷具有更好的脱硫酸基效果,硫酸基脱除率达到72.9%,回收率48.9%,是本次实验中效果最好的。免疫活性实验表明,当降低龙须菜多糖硫酸基含量时,免疫活性相应降低。     

氮磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响

研究不同营养盐条件对龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生理效应, 对深入了解龙须菜与近海环境的相互作用具有重要意义。在低氮低磷(LNLP)、低氮高磷(LNHP)、高氮低磷(HNLP)和高氮高磷(HNHP) 4种营养盐条件下培养龙须菜15 d, 以探讨不同氮、磷水平对龙须菜生长和光合特性的影响。结果表明: 1) LNHP、HNLP和HNHP处理促进了龙须菜的生长, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的相对生长速率和生物量; 2) LNHP、HNLP和HNHP处理提高了龙须菜的光合无机碳利用能力, 其中HNHP处理下龙须菜具有最大的无机碳饱和光合速率和表观半饱和常数, 比LNLP处理分别提高了118%倍和48.71%; 3) LNHP、HNLP和HNHP处理显著影响龙须菜的光化学效率, 与LNLP处理相比, LNHP处理提高了龙须菜的光化学效率, 而HNLP和HNHP处理降低了龙须菜的光化学效率。研究结果表明, HNHP处理条件下, 龙须菜的生长和光合无机碳利用能力最高, 光化学效率最低。     

气候变化对海藻龙须菜生长与光合作用耐热特性的影响

为探讨大气CO2升高和温室效应对龙须菜生长及生理生化特性的影响,在4种条件下培养龙须菜:1)对照组(390μL/L CO2+20℃),2)CO2升高组(700μL/L CO2+20℃),3)温度升高组(390μL/L CO2+24℃),4)温室效应组(700μL/L CO2+24℃),测定藻体生长和生化组分以及高温胁迫下的最大光化学量子产量(Fv/Fm)和光能利用效率(α)、光合速率(Pn)和呼吸速率(Rd)。结果表明,CO2升高、温度升高以及温室效应均促进龙须菜的生长,温室效应下的促进作用更明显。温室效应使龙须菜具较高的Pn和Rd以及较低的可溶性蛋白(SP)和可溶性碳水化合物(SC)含量。高浓度CO2对叶绿素(Chl a)和类胡萝卜素(Car)含量没有显著影响,而高温使其上升;藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)含量不受CO2浓度和温度的影响。龙须菜Fv/Fm、α、Pn和Rd值,在32℃处理3 h后略有上升,在36℃处理3 h后下降,而在40℃处理20 min后降到极低水平。正常温度(20℃)生长的龙须菜最高耐受温度在32—36℃之间,而较高温(24℃)生长的龙须菜在36—40℃之间;生长温度对光合作用和呼吸作用耐热性能的影响比CO2浓度的影响更大;而温室效应生长条件下的龙须菜光合作用表现出更突出的耐热性能。     

大气CO_2浓度升高对不同氮生长条件下的两种大型海藻光合作用的影响

以龙须菜和蛎菜两种大型海藻为试验材料,在室外自然条件下培养,设置常规CO2浓度(390μL·L-1)和高CO2浓度(800μL·L-1)空气两种通气条件、以及10和150μmol·L-1两种氮营养盐供应水平,以探讨大气CO2浓度升高对不同氮营养盐生长条件下海藻生长与光合特性的影响。结果表明:不管是高氮还是低氮的培养条件,大气CO2浓度升高都能促进这两种海藻的生长;在龙须菜中,这种生长促进作用在低氮培养条件下更高,而在蛎菜中这种生长促进作用在高氮培养条件下较高;短期海水中高CO2浓度能促进蛎菜和龙须菜的光合作用;长期高CO2浓度生长环境依然能维持龙须菜高的光合作用,但抑制蛎菜的光合作用。另外,不管培养液中CO2供应条件如何,氮加富均促进了龙须菜和蛎菜这两种海藻的光全和呼吸作用。     

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的吸收

研究了不同温度、光照条件下大型藻类龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长和光合作用特性,及其对扇贝排泄氮、磷的吸收作用。结果表明温度与龙须菜的生长和光合作用显著相关,在本实验条件下,15~25℃都适宜龙须菜生长,其中20℃龙须菜具有较高的生长率(SGR),为2·8%/d;光合作用速率随温度升高和光照的增加而升高,30℃和120μmol/(m2·s)时最高,最大光合作用速率(Pmax)为5·0mg O2/(g dw·h)。龙须菜对扇贝排泄氮、磷有较强的吸收作用,其吸收率和去除效率与放养密度和养殖时间有关。对NH4-N和PO4-P的最大去除效率分别为83·7%和70·4%,最大吸收率分别为9·9μmol/(g ww·h)和4·3μmol/(g ww·h)。实验证明龙须菜生长温度范围和光照范围适合中国北方海区养殖,并且能有效吸收和去除扇贝排泄氮、磷,可以作为生物滤器与贝类及其他养殖动物进行综合养殖。     

大气二氧化碳浓度升高对光合作用的影响（上）

随着工农业生产的发展和人口的迅速增长,人类对能源和木材等的需求量剧增,这便导致化石燃料（煤、石油和天然气等）的大量消耗和森林的不断砍伐。因此,大气中的ＣＯ２浓度正在持续不断地增加,从工业革命前的２７０μｍｏｌ·ｍｏｌ-１（ｐｐｍ）已上升到了目前的３５０μ?..     

龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)的生长、光合作用及其对扇贝排泄氮磷的吸收

研究了不同温度、光照条件下大型藻类龙须菜 (Gracilaria lemaneiformis)的生长和光合作用特性,及其对扇贝排泄氮、磷的吸收作用。结果表明温度与龙须菜的生长和光合作用显著相关,在本实验条件下,15～25℃都适宜龙须菜生长,其中20℃龙须菜具有较高的生长率(SGR),为2.8%/d;光合作用速率随温度升高和光照的增加而升高,30℃和120 μmol/(m^２•s)时最高,最大光合作用速率（Pmax）为5.0 mg O₂/(g dw•h)。龙须菜对扇贝排泄氮、磷有较强的吸收作用,其吸收率和去除效率与放养密度和养殖时间有关。对NH4-N和PO4-P的最大去除效率分别为83.7%和70.4%,最大吸收率分别为9.9 μmol/(g ww•h)和4.3 μmol/(g ww•h)。实验证明龙须菜生长温度范围和光照范围适合中国北方海区养殖,并且能有效吸收和去除扇贝排泄氮、磷,可以作为生物滤器与贝类及其他养殖动物进行综合养殖。     

缬沙坦对家兔梗死心肌MDA、SOD、ATPase活性的影响

目的：探讨缬沙坦（Valsartan,VAL）对心肌梗死（MI）作用及其作用机制。方法：结扎冠状动脉左前降支建立心肌梗死建模,随即分为假手术组、心肌梗死组、VAL组。然后分别在各组中应用BL-420F生物机能实验系统测定右颈总动脉插入动脉导管的心肌梗死（MI）的左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）;分别采用黄嘌呤氧化法和硫代巴比妥酸显色法测定心肌丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）含量以及应用定磷法心肌细胞细胞膜Na＋-K＋-ATPase、Ca2＋-ATPase活性。结果：VAL可降低MI家兔的收缩压不明显（P〉0.05）,但降低舒张末降低明显（P〈0.01）;VAL使MI家兔增高的MAD显著降低（P〈0.01）;使MI家兔降低的SOD值显著恢复、增加（P〈0.01）;VAL可使MI家兔降低的Na＋-K＋-ATPase和Ca2＋-ATPase活性恢复、增加（P〈0.05）。结论：VAL可能通过稳定细胞膜抗脂质过氧化反应及提高清除氧自由基以及促进MI后心肌细胞膜Na＋-K＋-ATPase ATPase和Ca2＋-AT-Pase活性的途径改善心肌梗死（MI）作用。     

龙须菜中溴过氧化物酶的分离纯化及酶学性质分析

对中国北方海域江蓠属养殖龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)进行了溴过氧化物酶分离纯化及性质的研究。粗提液中酶催化检测反应不稳定, 活力单位较低或无; 经DEAE cellulose 52离子交换层析, 去除了结构多糖及藻胆蛋白, 酶催化反应稳定, 得到比活力为2.8的电泳纯溴过氧化物酶。对纯化溴过氧化物酶性质研究表明: 该溴过氧化物酶为单体酶, 分子量约66 kD, 溴化单氯双甲酮时的最适pH值为6.0, 在40°C以下和pH 3.0~9.0之间有很好的稳定性。钒酸盐可提高该溴过氧化物酶的催化活性, 而Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+和EDTA等化合物对其有较显著的抑制作用。反应动力学实验表明, 该酶对Br-、H2O2的Km分别为53.5 mmol/L和38 mmol/L。     

龙须菜中溴过氧化物酶的分离纯化及酶学性质分析

对中国北方海域江蓠属养殖龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)进行了溴过氧化物酶分离纯化及性质的研究。粗提液中酶催化检测反应不稳定, 活力单位较低或无; 经DEAE cellulose 52离子交换层析, 去除了结构多糖及藻胆蛋白, 酶催化反应稳定, 得到比活力为2.8的电泳纯溴过氧化物酶。对纯化溴过氧化物酶性质研究表明: 该溴过氧化物酶为单体酶, 分子量约66 kD, 溴化单氯双甲酮时的最适pH值为6.0, 在40°C以下和pH 3.0~9.0之间有很好的稳定性。钒酸盐可提高该溴过氧化物酶的催化活性, 而Fe2+、Fe3+、Cu2+、Zn2+和EDTA等化合物对其有较显著的抑制作用。反应动力学实验表明, 该酶对Br-、H2O2的Km分别为53.5 mmol/L和38 mmol/L。     

大型海藻龙须菜与东海原甲藻间的营养竞争

生物方法作为一种新兴的赤潮防治方法,因为其作用的专一性及较少的负效应,越来越受到人们的重视。研究了龙须菜(G racilaria lem aneif orm is)与东海原甲藻(P rorocentrum d ongha iense)之间营养盐NO3-、PO43-竞争的情况。结果显示,两者共培养时,龙须菜对营养盐的快速吸收利用,使得共培养体系中营养盐迅速降低,最终导致东海原甲藻消亡,而东海原甲藻对于龙须菜的生长不构成明显的影响。在营养盐充分的条件下,1g鲜重的龙须菜对NO3-的吸收能力相当于6.0×107个东海原甲藻细胞,对PO43-的吸收相当于2.4×107个东海原甲藻细胞。相对于东海原甲藻,龙须菜对营养盐的吸收利用更具有优势。龙须菜可作为有效吸收营养盐的大型海藻,用以降低近海水域富营养化程度及有害赤潮发生的几率。     

Combined effects of light and nitrate supplies on the growth,photosynthesis and ultraviolet‐absorbing compounds in marine macroalga Gracilaria lemaneiformis (Rhodophyta), with special reference to the effects of solar ultraviolet radiation

It is well known that light and nutrients are essential to plants; however, there are few investigations in which these have been studied in combination on macroalgae, especially when solar ultraviolet radiation (UVR) is concerned. We cultured the red alga Gracilaria lemaneiformis (Bory) at different nitrate concentrations and light levels with or without UVR for 24 days. The results showed that nitrate supply markedly enhanced the growth and photosynthesis, increased the absorptivity of UV‐absorbing compounds (UVACs), and decreased photoinhibition in the presence of UVR. The thalli that received photosynthetically active radiation (PAR) treatment exhibited higher growth rates than those that received PAR + UVR at ambient or enhanced nitrate concentrations. However, under PAR + UVR treatment, the absorptivity of UVACs was higher than that of PAR and fluctuated with light levels. UVR was found to reduce the maximal net photosynthetic rate, apparent photosynthetic efficiency and light‐saturating irradiance while increasing the dark respiration rate, and inducing higher inhibition of growth and photosynthesis under high light versus under low light. Ultraviolet B significantly induced the synthesis of UVACs but led to higher inhibition on growth and photosynthesis than ultraviolet A.     

Nutritional Composition and Assessment of Gracilaria lemaneiformis Bory

The chemical composition, mineral elements, vitamins, free fatty acids and amino acid content of the edible red alga Gracilaria lemaneiformis Bory, grown in the sea near Nan＇ao island, Guangdong Province, were analyzed in the present study. Gracilaria lemaneiformis Bory showed a total sugar content of 14.65%. The protein content was 21%, of which approximately 41% was determined to be essential amino acids （EAA）. The major amino acid components were glutamic acid, leucine, arginine, and alanine. Of the EAA assayed, methionine and cysteine appeared to be the most limiting amino acids compared with the EAA pattern provided by Food and Agricultural Organization of the United Nations. The total lipids content was 0.87% and comprised a high composition of unsaturated fatty acids （61%）, mainly as linoleic acid and oleic acid, and a little amount of polyunsaturated fatty acid; palmitic acid was the main component （39%） of saturated acids. Relatively high levels of vitamin C, iodine, phosphorus, and zinc were also present in G. lemaneiformis. The nutritional composition between G. lemaneiformis and Nostoc flagelliforme, a rare alga that is widely eaten in Chinese society, was compared. The results suggest that N. flagelliforme can be substituted for by G. lemaneiformis, not only because of their similar shape, but also because of their approximate nutritional composition. Gracilaria lemaneiformis may possibly serve as a potential healthy food in human diets in the future.     

Structure of reproductive apparatus of Gracilaria/Gracilariopsis lemaneiformis (Gracilariaceae,Rhodophyta)

Reproductive apparatus of Gracilaria/Gracilariopsis lemaneiformis collected from Qingdao city were studied with a light and a transmission electron microscope. The special superficial arrangement of spermatangium for this species was clearly observed, and the ultrastructure of spermatangial devel-opment revealed the similar cytodynamic pattern followed by all the Gracilariaceae members devel-oped from spermatangial mother cells to spermatangium. The female reproductive apparatus before fertilization was also observed and trichogyne was found protruding above the cortex, contrary to the earlier reports. Tetrasporangium was formed by an outer cortical cell and the tetraspores became spherical and expended after being released.     

龙须菜多糖提取工艺优化及其体外免疫活性研究

本文对龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）50℃下水提的粗多糖进行冻融,将其分成胶体和非胶体部分,比较了他们的溶出率、多糖含量、蛋白含量和体外免疫活性,并在此基础上应用正交实验对非胶体粗多糖的提取工艺进行了优化。结果表明,胶体部分的溶出率和多糖含量均显著高于非胶体部分,但是非胶体部分的免疫活性极显著高于胶体部分（P〈0．01）;尽管提取次数对溶出率有着较大的影响,但提取次数、料水比和提取时间对非胶体粗多糖的多糖含量、蛋白含量、免疫活性均无显著影响,综合正交实验结果和实际生产中的能耗因素,确定50℃条件下的最佳提取工艺为：料水比1：40（质量比）,提取2次,每次浸提3h。