发菜培养条件的研究(简报)

在Ｃａ＾２＋、１０ｍｇ．Ｌ＾－１ＮＡＡ、１０ｍｇ．Ｌ＾－１ＧＡ作用下,干湿节律为干１ｄ、湿１ｄ发菜生长有较大的促进作用,生长１４ｄ发菜灌体最高增长率为３５％．     

内蒙古四子王旗地区发菜的分布

本文论述了内蒙古四子王旗地区发菜的分布和生态特性。本区发菜由南至北随年平均降水量的减少和海拔高度的降低而增多。在南部典型草原区和中部荒漠草原区发菜呈零星分布;在北部以珍珠柴、红沙为建群种或优势种的小半灌木荒漠区发菜集中分布。发菜对干旱的环境条件适应能力极强,具有耐干旱高温、耐盐碱贫瘠、可以有效地利用低光强的弱光,但不耐长期水湿的生态特性。钙元素和发菜生长关系密切,钙质土是发菜生长和分布的土壤条件。最后,对保护和开发利用野生发菜资源,提出了一些看法。     

苏尼特左旗发菜资源的利用及保护

介绍了发菜资源在内蒙古自治区苏尼特左旗的分布情况和发菜产地的植被类型与地貌特征。记述了当地蒙古族群众对发菜认识与利用的历史,以及最近20多年大规模采搂史的全过程。根据对产地实地调查研究的结果,认为发菜生长的必须条件是稳定的表层粘土,发菜生物量的限制条件是降水,并就采搂发菜对于草场的利与弊,发菜产地萎缩的主要原因作了具体分析,最后提出了建立“发菜自然生态保护区”的设想。     

3种念珠藻多糖对自由基的清除作用

研究了地木耳（Nostoc commune）、葛仙米（N．sphaerohies）和发菜（N．flagelliforme）3种念珠藻多糖对自由基的清除作用。结果表明,3种念珠藻多糖对超氧阴离子自由基和羟自由基具有很强的清除作用,且呈量效关系,地木耳清除超氧自由基作用最强,最高清除率达72．3％,葛仙米和发菜分别为46．7％、35．5％;发菜清除羟自由基效果最强,最高清除率达74．3％,葛仙米和地木耳清除率分别为49．0％、46．7％;3种念珠藻多糖对DPPH自由基的清除作用不显著。     

发状念珠藻(Nostoc flagelliforme Born.et Flah.)色素的初步分析

发状念珠藻(Nostoc flagelliforme Bornet Flah.)俗名发菜,是一种具有异形胞的蓝绿藻。它分布在很多国家。我国新疆、内蒙、宁夏、青海和甘肃等省、区的草原和荒漠上都有发菜生长。它对固沙和增加牧区土壤肥力起一定的作用。据分析,发菜富含蛋白质和钙、磷、铁、碘等元素。我国自春秋时代开始就以发菜为食用藻,现更远销国外。由于过量耧采,严重地破坏了发菜生长地区的生态,使固沙和畜牧业受到影响。因此近     

温度,含水量和光照对发菜固氮酶活性的影响

陆生蓝藻发菜(Nostoc flagelliforme)固氮酶活性的最适温度为21—28℃;最适藻丝体含水量为1000—1500%;最大饱和光强达150—200焦耳/m~2·秒。在湿润状态下,发菜对较高的温度很敏感。在45℃下1小时,发菜固氮酶失掉活性。在干燥状态下,发菜在55℃高温下,每天5小时,放置21天后,其固氮酶活性保持不变。预先培养4—5天的湿发菜对干燥变得敏感;但在干湿交替循环中,其固氮酶活性逐步提高,并明显地改善了它对干燥的抵抗能力。此外,在高盐浓度下(0.17—0.43mol/LNaCl)发菜的固氮酶活性被强烈地抑制,说明它不能耐盐碱。发菜的固氮生理特性是它对荒漠草原生态条件适应的结果。干湿交替循环或许是发菜维持生存的必需条件。     

发菜氨基酸成分的初步研究

发菜(Nostoc flagelliforme)属念珠藻科蓝绿藻属,藻体细长,黑绿色,呈毛发状。发菜是一种珍贵的食品。我国内蒙古、甘肃、宁夏、青海和新疆等省盛产发菜,每     

吸水和干燥条件下发菜核糖体代谢差异表达基因分析

为解析发菜吸水和干燥条件下的基因差异表达规律以及发菜适应"干-湿"水分节律调控机制,该研究以充分吸水发菜藻体为对照组,干燥状态下的发菜藻体为处理组,采用高通量Illumina HiSeq PE150测序平台结合生物信息学分析方法对发菜吸水和干燥条件下的差异表达基因进行分析。结果显示:(1)发菜吸水和干燥条件下共鉴定到差异表达基因3 383个,其中显著上调和显著下调表达的基因数分别为1 767个和1 616个。(2)GO功能富集分析发现,在吸水和干燥条件下发菜差异表达基因主要富集在蛋白质合成与代谢等相关途径中;KEGG显著性富集分析发现,吸水和干燥条件下发菜有46个差异表达基因被显著富集到核糖体代谢途径,且均为显著上调表达,这些基因可能参与发菜对干旱胁迫的响应。(3)随机挑选6个被显著富集到核糖体代谢途径的基因进行qRT-PCR分析发现,其基因相对表达量与转录组测序结果一致。研究表明,发菜在干燥条件下可能通过激活核糖体代谢特定基因表达帮助抗旱相关的蛋白质的合成和正确折叠、并参与渗透调节等重要生理活动进而调控其适应干燥环境条件。     

干旱胁迫条件下发菜cphB差异表达与基因克隆

发菜是一种分布在干早、半干旱荒漠草原地区的陆生固氮蓝藻,对干旱具有极强的适应性。采用qRT-PCR技术,对干旱胁迫条件下发菜cphB的差异表达进行了分析,发现干旱胁迫条件下发菜cphB在转录水平上呈逐渐增加的趋势。根据发菜同源物种设计简并性引物克隆cphB基因,获得长度为864bp的DNA(GenBank登陆号为KX092456)。同源性比较发现发菜cphB基因具有较高的保守性,二级结构预测表明发菜CphB由α螺旋,β折叠和随机卷曲构成。三级结构预测表明CphB具有一个由α螺旋和β折叠组成的5股的结构域和由7个β折叠连成三明治结构的7股的结构域。将cphB基因在大肠杆菌中表达,获得符合预期的外源重组蛋白,CphB亚细胞定位于细胞质中。研究成果为进一步研究干旱胁迫条件下发菜cphB表达调控、藻蓝素的代谢机制及能量代谢机制方面奠定了基础。     

干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达分析

该研究以不同失水处理的发菜为研究材料,以充分吸水状态的发菜为对照,利用高通量测序技术和qRT PCR技术检测了干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达规律,并对光合色素和酶活在干旱胁迫下的变化进行了研究。结果表明：(1)发菜在不同程度干旱胁迫下有113个光合作用相关基因差异表达,其中失水30%、75%和100%的发菜分别有44个、74个和91个光合作用相关基因差异表达。(2)随着干旱胁迫程度的加深藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素含量逐渐降低,Rubisco活性随着干旱胁迫程度的增强先上升后下降,GAPDH活性随着干旱胁迫的增强呈现下降的趋势。研究表明,发菜通过光合作用相关基因的差异表达调控光合作用以适应干旱胁迫。该研究结果对进一步研究发菜干旱胁迫响应机制及其耐旱光合机理奠定了基础。     

高压冷冻和低温替代技术制备的发菜营养细胞的超微结构

应用高压冷冻和低温替代技术系统研究了发菜（ＮｏｓｔｏｃｆｌａｇｅｌｉｆｏｒｍｅＢｏｒｎ．ｅｔＦｌａｈ．）营养细胞的超微结构并与常规方法进行了比较。结果显示：在化学固定、脱水和包埋后,细胞结构出现一些人为的改变。而应用高压冷冻和低温替代技术,细胞和胶质鞘之间不会出现大的间隙并且细胞质也很少收缩。细胞内各种膜结构清晰可见。有关大量细菌位于发菜的胶质鞘中以及细胞中具有大的液泡是首次报道。     

干旱胁迫对发菜超微结构及抗性生理的影响

发菜是一种陆生固氮蓝藻,具有强烈的旱生生态适应性。对干旱胁迫条件下发菜超微结构和抗性生理进行了研究。结果表明：随着干旱胁迫加重,发菜细胞大小和细胞壁厚度变化不显著,胶质鞘趋于紧密,类囊体排列趋于紊乱,多角体变得模糊不清甚至消失,糖原颗粒数目减少,但结构颗粒数目没有明显变化。随着干旱胁迫的加重,发菜SOD、CAT活性呈先升高再下降趋势,SOD在含水量为120%时达到高峰;CAT活性在含水量为445%时达到高峰;MDA,氧自由基随着干旱胁迫加重,其含量呈上升趋势;H₂O₂含量随干旱胁迫加重呈先升高再下降趋势,在含水量为120%时达到峰值。干燥储存1年的发菜与恢复活性的发菜有明显差异性,其SOD、CAT活性较低、MDA、H₂O₂含量较少,但是氧自由基含量最高。研究结果对深入研究发菜的耐旱机理奠定了基础。     

两种发菜培养体系的筛选

采用两种培养液,其中加入不同激素,并设置一定的浓度梯度,观察其对发菜生长及含氮量的影响。初步结果表明;培养液2中的发菜生长情况优于培养液1中的,不仅发菜增长率高,解体程度也低;两种培养液中的均是加入5mg/L NAA的发菜生长最好,培养液2的平均增长度达19.8%,培养液1的达10.7%;培养液2中的发菜的含氮量高于培养液1中的,但含氮量与激素种类和浓度无相关性。     

发菜光合特性与水分关系的研究

处于自然光照与室内散射光照和2种不同供水时间 8∶00与20∶00 条件下的发菜藻殖段,用Li-6200光合仪作其光合速率日变化测试,结果得出:自然光照与室内散射光照及2种供水时间对发菜光合速率、蒸腾速率、温度、水汽压亏缺等因子之间的影响关系.自然光照条件下,对发菜20∶00供水,在次日的发菜光合速率日变化中,光合速率与水汽压亏缺呈显著性正相关关系 r=0.6216 .发菜光合速率日变化曲线与水汽压亏缺日变化曲线趋于一致,当光照强度为1324μmol·m-2·s-1时,水汽压亏缺达到44.5mb,发菜光合速率日变化出现峰值 1.68mg·g-1·s-1 .对发菜8∶00供水,其光合速率日变化在供水5h后出现峰值;在室内散射光照条件下,在8∶00和20∶00供水都使发菜在光合速率日变化中,保持了较高的相对含水量,光合速率降低,并处于较长时间的呼吸作用状态.     

发菜磷酸葡糖胺变位酶(glmM)对干旱胁迫的响应及其基因克隆

glmM编码的磷酸葡糖胺变位酶是肽聚糖合成前体的关键酶。为探究发菜glmM响应干旱胁迫的表达调控机制及明确其分子信息,本研究对干旱胁迫条件下发菜glmM在转录水平的差异表达进行了分析,并对glmM的表达水平、磷酸化修饰、乙酰化修饰和琥珀酰化修饰水平进行了检测,克隆了发菜glmM,进行了序列分析和原核表达。结果表明,干旱胁迫条件下,发菜glmM在转录水平上的表达量先增加后减少,glmM上调表达,glmM的磷酸化修饰水平逐渐增加,乙酰化修饰水平相对稳定,琥珀酰化修饰水平有明显变化。设计特异性引物克隆glmM基因,获得全长1416 bp发菜glmM基因,与肺衣(5183)glmM的核苷酸序列同源性为95%,氨基酸同源性为97%。将glmM在大肠杆菌中表达,获得一个51.45 kD的外源蛋白,MALDI-TOF-TOF/MS分析证明该蛋白为磷酸葡糖胺变位酶。研究结果为深入研究发菜glmM的分子信息、生物学功能及其响应干旱胁迫的分子机制提供帮助。     

发菜的生物学特性及资源保护

本文论述了发菜的外部形态、内部结构及生长繁殖方式等生物学特性,并探讨了发菜的适应性。研究结果表明,发菜具有典型旱生植物的生理特性和结构特征,耐干旱、耐炙热、耐严寒、耐贫瘠、嗜阳光、嗜盐碱,而不耐强盐碱和长期湿期环境。另外还分析了发菜资源面临枯竭的原因,并对其保护提出了建议。     

发菜的生态条件及其规律分析

 本文研究了甘肃永登和内蒙阿拉善左旗的发菜生态条件,发现了发菜生长中的水分节律现象。 发菜生于干燥的高原荒漠草原地带,属大陆性气候。其年平均气温为4.5—8℃,≥10℃积温为2231—2800℃·年,年温差大,昼夜温差明显。年平均降水量为201—290mm,集中在6—8月。年平均相对湿度为46—58%,有露水的天气约80天。土壤主要是由第三纪红土母质发育而来的棕钙土,营养贫乏,石灰质沉积明显,呈强碱性反应。年日照时数3000±300小时,辐射强烈。发菜在结构和生理上表现出强烈的旱生生态适应性,包括它的耐旱,耐贫瘠,嗜阳、嗜碱以及对温度变化的适应性强。 发菜生长中具有明显的水分节律现象。在5—10月,在暂短的降雨和露水后,藻体迅速吸取水分而得以生长。尔后,水分又很快被蒸发,藻体变干,生长停滞。发菜在这种湿润⇌干燥的反复节律中得到不断的断续生长和积累,从而完成发菜在干燥条件下的年生长过程。     

发菜(Nostoc flagelliforme)培养条件的研究

研究了光照强度、日供水次数、CO2浓度和培养基成分对发菜生长的影响。结果显示,中度光强(114μmol.m-2.s-1)下发菜生长最快;发菜的生长基本同供水次数成正相关系;CO2浓度的升高并没有显著促进发菜生长,低光条件下(57μmol.m-2.s-1),高浓度的CO2(2800μL/L)抑制了发菜的生长;用BG11培养的发菜生物量的增长显著高于用BG110培养的;BG11培养基中K+和CO32-的缺失并没有显著影响发菜的生长。     

宁夏发菜资源的开发利用初探

发菜(Nostoc flagelliborme)是我国西北珍贵野生蔬菜,常将列为国宴款待宾客。发菜因外型酷似东方妇女的秀发,故而得名。别名又叫“龙须菜”、“地毛菜”等。一、形态特征发菜是远古时代淡水湖泊溪流中的一种藻类。沧桑巨变,内陆湖泊干涸,在缺水的环境中细胞的繁殖开始变成出芽式的一个连一个。构成由许多圆形细胞包围于—种共用的乌黑光泽的海藻多糖粘膜中形成的群体。很少分枝,无定长,形状不一。在宁夏产区主要为细丝型或发型。另外还有宽扁形、哑铃型。发菜群体在生长过程中相互穿插,盘结丛生。菜体新鲜时为蓝绿色或橄榄褐色。风干后呈黝黑色。     

发菜蛋白质组双向电泳技术的建立及优化

为建立适用于发菜(Nostoc flagelliforme)蛋白质组研究的双向电泳技术,对发菜蛋白质的提取、裂解、上样量、IEF及SDS-PAGE电泳等关键步骤进行了优化,结果显示:发菜蛋白质主要分布在pH 4～7范围内,采用改良TCA法可提高提取液中蛋白质的含量和双向电泳图谱的分辨率,裂解液含60 mmol/L DTT,24 cm IPG胶条上样量1.5 mg时不仅提高了蛋白质的溶解性,而且改善了双向电泳的分离效果,得到近800个蛋白点,且蛋白点清晰,图谱分辨率较好.采用优化后的双向电泳体系提高了发菜蛋白质双向电泳的分辨率和重复性,建立起一套适用于发菜蛋白质组分析的双向电泳方法.