CO2对转基因鱼腥藻生长的影响

为了进一步探索转基因鱼腥藻高密度培养的方法,在小型气升式反应器中研究了CO2对转基因鱼腥藻7120培养的影响。结果发现转基因鱼腥藻培养过程中通入5％ CO2能促进藻细胞生长,12d生物量提高7．44％,由于光照限制,不能大幅提高15d收获生物量,但生长周期能缩短近20％;而高浓度(10％)的CO2抑制转基因鱼腥藻的生长。CO2是通过调节pH值和影响碳源利用来影响藻细胞生长的,合适浓度的CO2有利于转基因鱼腥藻的培养。     

不同培养基对杜氏藻（DunaliellaSalina）生长和无机离子含量的影响

培养在Ｊｏｈｎｓｏｎ培养液、Ｊｏｈｎｓｏｎ＋０．３％ＮａＣｌ培养液、海水和卤水中的杜氏藻,其生长速度有区别,在Ｊｏｈｎｓｏｎ＋０．３％ＮａＣｌ培养液中生长较好,Ｊｏｈｎｓｏｎ培养液和卤水次之,海水中生长较差。杜氏藻生沃的盐度范围为０～１２％,当培养基中ＮａＣｌ浓度超过１２％时,细胞数几乎不增加,甚至略有降低。在不同培养基中藻细胞Ｈ￣＋含量较稳定,而积累ｃａ￣（２＋）,在Ｊｏｈｎｓｏｎ＋０．３％ＮａＣｌ培养液中,杜氏藻细胞Ｎａ￣＋含量增加;而在含高浓度Ｎａ￣＋的海水和卤水中杜氏藻细胞中Ｎａ￣＋的含量低于培养液。     

重离子诱变创制高产油微拟球藻新品种

以具有产业化前景的微拟球藻Nannochloropsis oceanica OZ-1为实验材料,利用碳重离子进行诱变育种,采用Imaging-PAM和酶标仪进行大规模筛选,最终获得两株高生长速率微拟球藻突变藻株(HP-1和HP-2),进一步分析显示两株突变藻株(HP-1和HP-2)生物量积累较野生型藻株大幅提高,在18d培养末期生物量分别提高了18％和26％,两株突变藻株油脂产率分别为295 mg/(L·d)和275 mg/(L·d),而野生型藻株为247 mg/(L·d).所获两株突变藻株生长速度快、油脂产率高,较野生型藻株优势明显.     

高产烃的丛粒藻研究概况

呈串状集落生的丛粒藻(Botryococcus braunii Kiitzig,1989),又译葡萄藻,是一种在温带、热带和大陆性气候带的陆地、淡水和微咸湖水等地广为分布的单细胞绿色微藻(microalgae)。在培养物中,其产烃量为生物量干重的0.3％～76％,通常为25％～40％;在天然样品中,最高达86％,大大高于其它微生物的含烃量(几乎都低于1％)。在国外,从晚远古代(约10~9年前)到近代的沉积岩中,在我国的北部湾沿岸、渤海湾沿岸和茂名油页岩等石油沉积层中,均发现了它的化石。也从云南抚仙湖中得到了该藻。由于在一些石油沉积中几乎全部有机质都是该藻形成的,故美其名曰“油藻”。     

岩兰草油对淡水藻类的抑制作用

利用植物分泌的化感物质进行藻类控制已成为国内外生态环境领域研究的热点之一。首次探讨了岩兰草油的抑藻效应,建立了岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻两种藻共培养时抑制作用的数学模型,采用GC-MS分析方法对岩兰草油中主要成分进行了鉴定。结果表明:岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻在单独和共培养状态下均有良好的抑制作用,对单独培养的铜绿微囊藻和斜生栅藻抑制作用的EC50分别为0.20和0.30 m L/L,说明岩兰草油对蓝藻(铜绿微囊藻)的抑制效果明显好于对绿藻(斜生栅藻)。岩兰草油的主要成分为具有良好抑藻作用的倍半萜类物质,而所建立的岩兰草油对两藻共培养状态下抑制作用的数学模型可以求出在任何时间节点上铜绿微囊藻和斜生栅藻的种群密度以及要达到抑藻最佳状态的岩兰草油浓度。该研究对水华藻类的控制有较重要的理论与应用价值。     

不同培养模式下魏氏真眼点藻生长和产油特性的研究

为了解魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri Hibberd)的生物学特性,探究"批量法"、"两步法"、"补料法"和"添加碳酸氢盐"4种不同培养模式对魏氏真眼点藻生长和油脂积累的影响,本文分别采用不同初始浓度的硝酸钠供应、更换培养基、分次少量补加硝酸钠及添加低浓度Na HCO3或NH4HCO3等方法培养魏氏真眼点藻。结果显示,"批量"培养下,硝酸钠浓度为3.0 mmol/L时藻细胞生物量达到8.41 g/L,油脂最高可达到65.16%,油脂产率为0.30 g·L-1·d-1。"两步法"和"补料法"培养对藻细胞油脂积累没有显著影响,而通过"添加碳酸氢盐"培养对该藻细胞生长和油脂积累的效果最显著,其中Na NO3+NH4HCO3组生物量达到11.56 g/L,油脂最高达60.92%,与相同氮浓度"批量"培养相比,生物质浓度提高了1.0 g/L,总脂含量提高了10%,大大提高了该藻的总脂产率(达到0.39 g·L-1·d-1)。因此,魏氏真眼点藻是一株高产油藻株,当添加低浓度碳酸氢铵时最有利于促进该藻生物质浓度和总脂含量的提高,这是一种最佳的培养模式,具有潜在的开发和利用价值。     

C、N、P对杜氏盐藻突变藻株Zea1生长和积累玉米黄素的影响

通过UV辐照和NTG诱变处理杜氏盐藻野生型藻株得到一株杜氏盐藻高产玉米黄素突变株Zea1,以此突变藻株为实验材料,系统研究了光照强度、盐浓度、碳源、氮源、磷源等对Zea1生长和玉米黄素积累合成的影响。葡萄糖在10mmol/L时既适合Zea1生长,又有利于其玉米黄素的积累。KNO3浓度为1mmol/L时最适合突变株藻细胞生长,而(NH4)2SO4浓度为1mmol/L最有利于藻细胞内玉米黄素的积累。综合来看,1mmol/L(NH4)2SO4为最优氮源。KH2PO4浓度为0.1mmol/L时Zea1藻细胞积累玉米黄素含量最高,同时在此浓度下也最适宜藻细胞的生长。讨论了此结果的机理和意义,为利用杜氏盐藻大规模生产玉米黄素提供了理论依据。     

生物炼制技术用于生物石油开发

几年前美国一家国家实验室研究人员发明生物炼制石油技术,即用一种极端纤细细菌的催化作用炼制优质的石油产品,该菌能在高温（60℃）下分离重油（注：重油指非常规石油的统称。包括重质油、高粘油、油沙、天然沥青等）中的硫氢、重金属物,使这些杂质含量降低20％～50％左右。这种生物炼油技术不仅提高“生物石油”的质量,而且更有利于环保。在炼制生物石油方面除细菌外,有些微藻也值得注意,一种叫丛粒藻（Botryococcus braunii,又称葡萄藻）的单胞藻,它产生的碳氢化合物占其干物质重量的15％～75％,最高达到90％,其组成与原油极为类似,经过加工处理后达到真正石油的指标。除了该藻藻体有“储能库”之称以外,微藻中还有小球藻、盐藻（均系绿藻类）等均有“储能”的潜力,都可用透明玻璃管作为“生物反应器”,通入含1％CO2的空气,对数增殖期测定其产烃量,已达到占细胞干重的16％-44％,每天可从藻体生物量中索取大量油烃化合物,完全有可能利用“环型玻璃管生物反应器”按需求量扩大再生产,从其生物量炼制生物石油。在美国,哈佛大学和斯坦福大学有关专家组建了一家公司想从生物炼油开辟新径：     

超临界C02萃取雨生红球藻中虾青素工艺的研究

本工艺以雨生红球藻粉为原料,采用超临界COz萃取技术,萃取雨生红球藻浸膏,可有效地将雨生红球藻颗粒中的虾青素萃取出来,使萃余物（残渣）中总虾青素含量的平均值为0．224％;提取物得率（以油浸膏的总量计）可达28．5％;虾青素的提取率可达66．69％;雨生红球藻油浸膏中虾青素含量为5．710％。     

内生真菌对油樟悬浮细胞培养的影响

该文研究了内生真菌YG42、YG71、YY11和YY26发酵液,对油樟悬浮细胞的生长量及挥发性代谢产物积累量的影响。结果表明：4种内生真菌对油樟悬浮细胞的生长均有抑制作用,抑制强度随发酵液添加量的增加而加强。4种内生真菌对油樟悬浮细胞挥发性代谢产物积累总量及1,8-桉叶油素、γ-叶松油烯和α-油松油醇3种油樟油组分物质积累量的影响多表现为低浓度促进高浓度抑制的趋势。其中,1％添加量的YG42和YY26及0.25％添加量的YY11对悬浮细胞总挥发性代谢产物积累的促进作用相当且最强,其积累量分别是空白组的2.00、1.95、2.01倍;0.25％添加量的YG71对1,8-桉叶油素积累的促进作用最强,其积累量为空白组的11.03倍;0.25％添加量的YG71和YY26对α-松油醇积累的促进作用相当且最强,其积累量分别为空白组的1.72和1.81倍;对于γ-松油烯的积累,在空白组中未检测到其峰值,4种真菌诱导子对γ-松油烯的产生有诱导作用,诱导的最大峰面积为0.19,诱导菌是0.25％添加量的YG71。该研究结果为充实内生菌影响香料植物挥发性代谢产物合成理论奠定了基础,也为生产上内生真菌提高油樟油中有用物质组分含量措施的采用提供了依据。     

单生卵囊藻(Oocystis solitaria)和月牙藻(Selenastrumsp.)的培养条件及其细胞组成

从海滨的淡水池沼中分离得到单生卵囊藻(Oocystis solitaria)和月牙藻(Selenastrum sp.),分别研究了温度、光照强度、盐度对2种微藻生长繁殖的影响,分析了2种微藻的细胞组成、脂肪酸组成及盐度对2种微藻脂肪积累的影响.结果表明:单生卵囊藻和月牙藻的适宜生长温度分别为35.9℃～40.5℃和29.7℃～32.8℃;单生卵囊藻和月牙藻的适宜光照强度分别为46～70μmol · m-2·s-1和17 ～54 μmol·m-2·s-1;单生卵囊藻在淡水培养液中生长最好,月牙藻在盐度为2的半成水培养液中生长最好;在适宜培养条件下,单生卵囊藻细胞蛋白、总糖和总脂肪分别为27.61％、22.00％和3.84％;月牙藻细胞的蛋白、总糖和总脂肪分别为28.06％、21.99％和12.53％;单生卵囊藻的脂肪酸组成中含有丰富的18∶3n3;月牙藻的脂肪酸组成中含有DHA;盐度影响2种微藻的总脂肪含量;单生卵囊藻和月牙藻分别在盐度4和10的半咸水培养液中细胞总脂含量最高.     

微藻细胞油脂含量的快速检测方法

以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus JNU20)为实验材料,采用尼罗红(NR)荧光光谱法和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测定该藻细胞中的油脂含量。研究结果表明NR的最佳染色条件为:染色前微波处理40 s,二甲基亚砜体积分数1%, NR最终质量浓度1.5 μg/ml,染色时间5 min,染色温度40℃。比较了NR荧光光谱法、FTIR与传统重量法测定的该藻在不同时相的油脂积累情况,利用激光共聚焦显微镜观察了细胞中油体形成的动态过程。实验结果表明NR荧光光谱法、FTIR与传统重量法测定的结果显著相关(R²=0.9258, R²=0.9844),但NR荧光光谱法和FTIR更简便快速,研究结果为规模化筛选高含油量藻株及跟踪产油微藻油脂积累过程奠定了基础。     

磷酸盐对盐藻生长与物质积累的调控作用

实验研究了不同浓度的磷酸盐对盐藻细胞生长与物质积累的调控作用。结果表明,培养液中供给磷过多或过少都不利于盐藻细胞的生长与物质积累。以培养基中30mg/L的磷浓度对盐藻细胞生长、蛋白质合成与β-胡萝卜素积累的促进作用最大。培养液中磷浓度提高会使盐藻细胞生长与物质积累受到抑制。在培养液中的磷浓度为0mg/L时,单个盐藻细胞中的蛋白质含量最高。     

稀土积累对水体中藻类生长的影响

为了解稀土积累对水体中藻类生长的生态效应,本文研究了单一稀土氧化镧（Ｌａ２Ｏ３）积累对水体中混合藻生长量的影响。结果表明,稀土浓度为５０、１００、２００、３００、４００、６００、８００ｐｐｍ时,对混合藻的生长多表现为抑制作用。整个试验期间藻的叶绿素（ａ）含量及藻细胞数量均随着稀土浓度的升高而降低。只是稀土浓度为１００ｐｐｍ,培养１５天时对藻产生轻微刺激作用。当稀土浓度＞４００ｐｐｍ时,混合藻的生长几乎完全被抑制。     

高浓度钾对杜氏盐藻叶绿体超微结构的影响

在观察到高浓度K 对杜氏盐藻 (DunaliellasalinaTeod .)生长有显著抑制现象 ,以及初步证明高浓度钾通过抑制杜氏盐藻的光合作用而抑制其生长的基础上 ,探讨了高浓度K 对杜氏盐藻叶绿体超微结构的可能影响。电镜观察表明 ,培养液中加入 10 0mmol/LKCl使叶绿体膨胀 ,类囊体膨大并解体 ,叶绿体中同时大量形成及积累淀粉粒。高pH对盐藻叶绿体超微结构有类似影响。高钾引起的叶绿体超微结构的改变及叶绿体中淀粉粒的积累可能是高K 抑制盐藻光合作用及生长的原因之一。     

缺氮胁迫下雨生红球藻虾青素积累过程中的基因组MSAP分析

虾青素具有多种生物学活性,雨生红球藻为天然虾青素的最佳来源,缺氮胁迫会导致雨生红球藻积累虾青素。为了解缺氮条件下雨生红球藻虾青素积累的分子机制,该研究通过对雨生红球藻进行缺氮胁迫,结合MSAP法,研究了雨生红球藻在缺氮胁迫下虾青素积累过程中基因组甲基化水平的变化,结果表明:缺氮胁迫0~72 h期间,雨生红球藻生长速度减慢,而虾青素积累主要发生在缺氮处理12~24 h期间,随后积累速度减慢。同时,对缺氮胁迫0、24、72 h的雨生红球藻基因组DNA进行甲基化敏感扩增多态性分析,共得到了291个甲基化多态性位点,其中发生甲基化变化的位点在0~24 h和24~72 h分别占总位点的29.90%和53.95%。在缺氮胁迫24 h处DNA半甲基化率最大(为12.71%),全甲基化率最低(为26.80%);缺氮胁迫72 h处DNA全甲基化率最高(为28.52%),半甲基化率最低(为1.72%)。这表明DNA甲基化调节方式的改变是虾青素积累过程中的一种重要调控模式。     

锌对盐藻生长与物质积累的调控作用

实验研究了不同浓度的锌对盐藻细胞生长与物质积累的调控作用。结果表明,培养液中供给锌过多或过少都不利于盐藻细胞的生长与物质积累。以培养基中6 mg/L的锌浓度对盐藻细胞生长、蛋白质合成与β-胡萝卜素积累的促进作用最大。这一锌浓度可用于盐藻的生产性培养。当培养液中锌浓度较高(8 mg/L)或较低(2 mg/L)时,单个盐藻细胞中的蛋白质与β-胡萝卜素含量较高。但此时,因培养液中细胞密度较低,盐藻细胞积累的物质总量仍然较少。在锌浓度较高或较低的逆境条件下,盐藻可能通过适应性反应形成了逆境蛋白质与胡萝卜素等。     

满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)的色素组成和能量的传递

用滚压法分离满江红鱼腥藻,测定其吸收光谱和荧光光谱。这些光谱表明,在满江红鱼腥藻中含有Chl a、类胡萝卜素、藻红素、藻蓝素和别藻蓝素等色素。这些色素都能传递光能。其中最有效的激发光是620 nm(藻蓝素),而类胡萝卜素的效率最低。PS Ⅰ和PS Ⅱ的荧光都可由藻胆素所吸收的光引起。藻胆素在光合作用中起着吸收和传递光能的作用。值得注意的是,在满江红鱼腥藻中还含有P_(330)物质。在室温下它能把光能传给藻胆素和Chl a,而在77°K下则不能。分析可能是由于在室温下色素的振幅远比在77°K下的大,而使光能能够传递下去,或者是由于其它更复杂的原因。P_(330)物质不溶于80％丙酮。     

半导体激光辐照对拟微绿球藻的生物学效应

目的:研究半导体激光对拟微绿球藻的生物学效应,进而利用激光诱变筛选高产优质藻株.方法:采用半导体激光辐照拟微绿球藻,辐照时间为l 0min、20min、30min.结果:诱变后藻的代谢物产量均有提高.结论:l0min、20min、30min辐照条件下,对拟微绿球藻细胞生长及代谢产物均有不同程度的促进作用,其中10min辐照组有利于拟微绿球藻的生长及色素的积累,分别比对照组提高了45.06％、86.59％、56.06％;但在20min剂量下更有利于胞外多糖、总多糖、蛋白质及油脂含量的积累,分别比对照组提高了67.7％、51.89％、19.16％、69.78％.     

微拟球藻富油藻株筛选及柱状光生物反应器培养评价研究

研究以亲脂性荧光染料BODIPY505/515和流式细胞仪为基础, 从多株诱变海洋微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)中筛选到4株候选富油藻株(MT-1,2,3,4), 并利用柱状光生物反应器对诱变株的产油能力进行了综合评价。结果表明, 藻株筛选时最佳BODIPY505/515使用浓度为0.87 μg/mL, 染色时间为10min; 4株诱变株产油性能较野生株有较大提高, 其中MT-4油脂积累达到了干重的66%, 油脂产率比野生型藻株提高了45%, 达到了27.32 mg/(L·d)。4株诱变株的脂肪酸组成合适, 其中C16和C18之和占78%以上, 且主要以饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主; 多不饱和脂肪酸只占总脂肪酸的6%—8%, 非常适合生物柴油生产。研究提供了一种针对海洋微拟球藻富油藻株快速、有效的筛选方法, 并以此为基础筛选得到4株极具生物柴油生产潜力的候选藻株, 有望用于规模化生产。