几种固沙荒漠藻的温度适应性

蓝藻结皮在干旱和半干旱区广泛分布,它们在环境状态的维持和改良过程中发挥着重要的作用。在荒漠藻固沙技术的应用过程中,温度不仅影响藻类在培养池中的培养,还影响接种后藻类的生长。因此,摸清优势固沙藻类的温度生长特征及对不同温度的生长适应性,对于接种蓝藻固沙技术的应用具有积极的意义。实验分3部分:研究了室温培养条件下3种荒漠优势蓝藻-具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)、纤细席藻(Phormidium tenue)的生长曲线,在不同温度(2、5、10、15、25、35℃)、开放式载体培养状态下3种蓝藻的生长状况及形态观察,以及爪哇伪枝藻在不同温度(10、15、20、25、30℃)培养条件下的光合活性、光合色素含量和伪枝藻素含量的变化。实验结果表明:(1)在液体培养基中,纤细席藻生长速率最快,高于具鞘微鞘藻和爪哇伪枝藻;(2)开放式载体培养条件下,藻株的生长速率低于液体培养,因此荒漠优势藻类的培养优先选择液体培养,具鞘微鞘藻和爪哇伪枝藻不易被细菌污染,纤细席藻容易受到细菌污染,在培养该藻株时要考虑添加抗生素类药物抑制细菌过度繁殖;(3)爪哇伪枝藻短期培养(18d)宜选择相对较高的培养温度(25-30℃),而长期培养(30d)宜选择相对较低的培养温度(15-20℃)。       

温度对普通小球藻和鱼腥藻生长竞争的影响

通过室内实验研究了不同温度条件下主要水华藻类鱼腥藻(Anabaena sp. strain PCC)和常见淡水藻类普通小球藻(Chlorella vulgaris)的生长和种间竞争, 结果表明在单种培养和共同培养体系中, 普通小球藻的最大藻细胞浓度随着温度的升高而增加; 鱼腥藻生长最适温度为3035℃。温度对藻类种间竞争抑制参数能够产生明显影响, 鱼腥藻在温度为15℃时对普通小球藻的竞争抑制参数最大, 分别是25℃、30℃、35℃时的1.24倍、1.14倍和1.12倍; 而普通小球藻在30℃时对鱼腥藻的竞争抑制参数最大, 分别是15℃、25℃、35℃条件下的4.25倍、2.03倍和1.20倍。在4个试验温度下普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数均大于鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数。根据Lotka-Volterra竞争模型可推断, 在4个温度条件下, 普通小球藻和鱼腥藻在竞争中不稳定共存。       

转基因鱼腥藻7120适宜生长条件的初步研究

以前的研究报导了将人肿瘤坏死因子基因(TNF-α)成功转入鱼腥藻7120中,这项研究在实验室小规模范围内探讨了其转TNF-α基因鱼腥藻7120的适宜生长条件。结果表明,转基因鱼腥藻7120最适生长温度在25～30℃,最适pH7.0～7.5。不同光照强度下的净光合放氧速率测定结果表明,转基因鱼腥藻7120与野生型具有一致的光饱和点和光补偿点,且适合在10～700μE.m-2.s-1下生长。外加有机碳源(4g/L葡萄糖)一定程度上可以增加转基因鱼腥藻7120生长速度。对不同藻龄转基因鱼腥藻7120中TNF-α的累积量的检测发现:生长8d左右时转基因鱼腥藻7120中TNF-α累积量达到最大值。这将为产业化生产、适时收获转基因蓝藻提供理论指导,同时讨论了葡萄糖对转基因鱼腥藻7120代谢的调节。     

环境因子对转基因鱼腥藻培养的影响

摇瓶中对转TNF-α基因鱼腥藻7120（Anabaenasp.PCC7120,pDC-TNF)混合培养条件进行了研究,在含蔗糖9g/L,NaNO32.25g/L的BG-11培养基混合培养时,得到最适培养条件接种量5%,光照强度为1000Lux,光/暗周期（光照时间/黑暗时间）12h/12h,温度25-30℃,自然初始pH值,100mL摇瓶装液量40mL,转基因鱼腥藻15d生物量可达到3g/L以上,可溶性蛋白含量接近30%,TNF表达水平大于22%,与自养相比,生物量增加82.06%,表达水平提高38.79%,证明混合营养型培养是转rhTNF-α基因鱼腥藻7120实现高密度,高表达培养的途径。     

不同温度对念珠藻生理生化特性的影响

文章尝试比较不同温度对念珠藻（Nostocsp.）细胞生长和生理特性的影响。主要内容是分别在10℃、25℃、35℃和40℃环境中对念珠藻进行9 d的室内培养，然后测定不同温度下念珠藻的生物量、光合活性、总多糖、总蛋白质和总脂质含量。研究结果表明，低温（10℃）对念珠藻细胞生长的促进与光合活性的提高基本无影响；而高温（35℃、40℃）会促进藻细胞的生长和光合活性的提升。也就是说，低温时念珠藻细胞的多糖含量几乎不变，蛋白质含量与脂质含量先升高后降低；而高温时多糖含量和蛋白质含量增加，脂质含量降低。以上结果说明温度胁迫会使念珠藻对生物大分子物质进行调控用于抵抗环境变化。     

温度、光照和pH值对锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻光合作用的影响及光暗周期对其生长速率和生物量的影响

用测定净光合放氧速率的方法研究了温度、光照和pH对锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)和塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)光合作用的影响.在不同光暗周期(L∶D)条件下培养锥状斯氏藻和塔玛亚历山大藻,研究了光暗周期对生长繁殖速率和生物量的影响.2种藻对温度的变化敏感,适宜的温度范围是17～25℃,最适温度20～22℃,低于10℃和高于30℃不能生长;锥状斯氏藻的光饱和点是400 μmol·m-2·s-1,塔玛亚历山大藻的光饱和点是650 μmol·m-2·s-1, 都属于喜高光强的微藻;2种藻对pH值的变化极其敏感,适宜的pH值范围很小,为7.0～9.0, 最适pH值7.5～8.0, 与其生活的海洋环境一致,pH值高于9.5时, 不能进行有效的光合作用,pH值10.0可致全部细胞死亡;在一定范围内,2种藻的生长速率(μ)和生物量随着光照时间的延长呈比例增加.     

水分对具鞘微鞘藻构建人工藻结皮的作用

为探讨水分在利用室内培养具鞘微鞘藻构建人工藻结皮中的作用,本文研究了不同施水量和施水时间下人工藻结皮中的藻类生物量、结皮厚度、抗压强度和微结构变化.结果表明:利用具鞘微鞘藻在裸沙上接种,无水处理藻类生物量极低,无藻结皮形成.随着施水量的增加,藻结皮开始出现直至形成稳定的藻结皮,藻类生物量、结皮厚度和抗压强度显著增加,藻丝和胞外多糖逐渐增多,与沙粒缠绕成复杂的网状结构.施水15 d,形成稳定的藻结皮,藻类生物量、结皮厚度和抗压强度最高.具鞘微鞘藻形成藻结皮的最适施水量是3～4L·m-2·d-1,施水时间为15 d.土壤可利用水分可促进具鞘微鞘藻的代谢活动和胞外多糖合成,从而增加藻类生物量,提高其耐旱能力,早期的水分获得是其成功形成藻结皮的关键因素.研究结果将为利用荒漠藻类进行人工生物结皮恢复提供重要的理论依据.     

水体pH对伪鱼腥藻生长及叶绿素荧光参数的影响

在实验室条件下, 以伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)为研究对象, 研究了pH对伪鱼腥藻生长、叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ETR、Ik)的影响, 以期了解伪鱼腥藻对水体pH的适应及调节能力。试验分为2组, 一组每天测定水体实际pH后调整藻液pH 为初始设定值, 另一组在试验开始时调节pH 至设定值后不人为调节, 每天测定pH。结果表明: 伪鱼腥藻偏好碱性环境, 并对水体pH有很强的调节和适应能力。每天调控pH为11的试验组生长情况最好; 不人为调控pH试验中, pH 5—11试验组pH最终趋于10.9—11.5, 人为调控pH试验中, pH 7—11试验组pH最终趋于9.5—11.3。pH为3和13条件下, 伪鱼腥藻均不能生长。pH 5—11范围内, Fv/Fm、ETR随pH增大而增大, pH 7—11范围内各组Ik值差异不大。     

温度、光照、盐度与pH 对淡水蓝藻拟柱胞藻生长的影响

拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是近年来发现能够引起水华的一种优势淡水蓝藻, 可产生蓝藻毒素,由其引发的水质危害已逐渐引起人们的重视。为探讨环境因素与拟柱胞藻生长状态的关系, 设计采用温度(25, 30, 35 ℃)、光照(2000, 3000, 4000 lx)、盐度(0, 4, 8)与pH 值(7.2, 8.2, 9.2)四种环境因子三水平正交试验, 分析在不同环境因子条件下拟柱胞藻的比平均生长速率, 最高藻丝密度, 叶绿素a(Chl-a)及类胡萝卜素(Carotenoid)含量。研究结果表明, 在9种环境因子组合中, 除温度25℃、光照4000 lx、pH 9.2 及盐度8, 拟柱胞藻不能生长外, 其余条件均能生长。藻丝生长速率、藻丝密度及光合色素的影响程度上, 盐度影响最大, 其次是pH 和温度, 光照影响最小。拟柱胞藻藻丝最佳生长的环境条件为温度30℃, pH 8.2, 光照4000 lx 及盐度0。     

无机盐诱导蓝藻细胞液泡化

选用NaCl、KNO3、(NH4)2SO4、MgSO4、CaCl2五种常用无机盐对分属三科的六种蓝藻进行液泡化诱导,不同蓝藻其盐敏感性不同。鱼腥藻sp.595最为敏感,五种盐均诱导其液泡化;颤藻284和极大螺旋藻438最不敏感,所试验盐类均不能诱导其液光化;念珠藻sp.96、织线藻246和伪枝藻248液泡化程度居中,少数盐类如NaC1、KNO3、(NH4)2SO4对其有诱导作用。采用压片法观察到诱导形成的液泡,液泡在相差显微镜下显示为圆球形,基本透明。     

蓝藻门两新种蓝藻门两新种

报道了采自黑龙江省五大连池的蓝藻门2个新种：绿刺星球藻、雅致伪枝藻。     

微鞘藻胞外多糖在沙漠土壤成土中的作用

研究了沙坡头藻结皮中的优势物种——微鞘藻的胞外多糖对沙漠表层土壤水分分布状况的影响及其光合特性。随着胞外多糖浓度的升高 ,土壤持水量增大 ,土壤水分蒸发速率降低 ,水分在土壤中运动的速率被延缓。藻总水溶性多糖产率为 2 8.82 % ,胞外水溶性多糖产率为 1 6 .0 9% ;多糖产量在稳定期生物量最大时增长最快。微鞘藻光合作用最适温度为 2 5℃ ,最适光强为 40 0 μE.m- 2 .s- 1,在 0 .3 mol/ L Na Cl浓度下其光合作用活性被强烈抑制 ;微鞘藻的吸收光谱表明它比生长在湿润地区的藻类含有更多的胡萝卜素成分 ;叶绿素 a荧光 (Fv/ Fm)分析表明在失水约为初始湿重的 5 6 %时 Fv/ Fm值恢复到水培养的 96 % ;其光合作用特性有利于对逆境的适应和生物量的积累。表明微鞘藻胞外多糖可影响沙漠表层土壤水分分布状况 ,并可作为一种潜在的生物肥料 ,在荒漠原始成土过程中扮演着重要角色。     

不同光照度对3种藻生长的影响（简报）

不同光照度和相同的最适营养、温度(25±1)℃以及光周期(12h/12 d)培养铜绿微囊藻、多变鱼腥藻和斜生栅藻的实验结果表明,在15 000 lx和21 000～25 000 lx的光照度下,3种藻的比增长率和现存量最高.15 000 lx是铜绿微囊藻和多变鱼腥藻生长的最适光照度,21 000～25 000 lx是斜生栅藻生长的最适光照度范围.     

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。     

温、光、盐对硅藻STR01生长、总脂、脂肪酸的影响

为了优化新分离STR01的生态培养条件, 采用单因子试验和正交试验研究了不同温度、光照强度、盐度和温、光、盐三因素三水平对该藻的生长、总脂和脂肪酸组成影响。结果表明: 温、光、盐对STR01的生长、总脂和脂肪酸组成影响显著(P<0.05)。生长的适宜温度为15—35℃, 最适25—30℃(K值达0.679—0.682), 总脂含量积累的最适温度是25℃(总脂可达17.23%), 温度20℃时有利于该藻PUFA的积累, 可达34.23%。STR01生长的适宜光照强度为40—120 μmol/(m2·s), 最适光强为60 μmol/(m2·s), 光照强度40 μmol/(m2·s)有利于该藻的PUFA积累, 可达34.29%。STR01生长的适宜盐度为10—35, 最适盐度25, 盐度25时PUFA含量较高(43.42%)。正交试验结果表明温度对STR01的平均相对生长速率和总脂含量影响显著, 生长的最优组合: 温度30℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度25, 该组合下的生长速率达0.756; 总脂含量积累的最优组合: 温度30℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度20, 该组合下的总脂含量为20.00%。PUFA的最优组合: 温度25℃、光照强度60 μmol/(m2·s)、盐度20, 该组合下PUFA的含量为35.37%。综上所述: 该藻生长迅速, 总脂含量较高, PUFA丰富, 是一种可开发利用的耐高温浮游硅藻。     

影响库蚊幼虫摄食鱼腥藻的因素

在实验室条件下,致乏库蚊幼虫可大量摄食鱼腥藻,并能消化利用,完成生活史。鱼腥藻在蚊幼虫肠道中滞留时间约6h,酵母约5h,鱼腥藻比酵母稍难消化。对比幼虫孵化至化蛹周期,饲喂鱼腥藻为194h,而饲喂酵母则为142h,饲喂鱼腥藻比饲喂酵母延缓了蚊幼虫期52h。致乏库蚊幼虫摄食鱼腥藻的适宜条件为:pH7-8,温度25-30℃,藻液浓度愈高,摄食越多。随着蚊幼虫的生长,摄食量递增。     

pH值对转基因鱼腥藻培养的影响

研究pH值对转基因鱼腥藻培养的影响,发现培养基初始pH以自然pH8.3为宜,间歇流加稀盐酸控制过程pH值为8.5和9.0,生长较未流加快,每天流加稀盐酸一次控制过程pH为8.5,15d生物量大于3g/L,可溶性蛋白为0.3g/l藻干重,TNF表达量超过22%,生物量比未流加增长12.41%,而TNF表达量未受影响。     

温度、光照和盐度对2株曼氏骨条藻生长及脂肪酸组成的影响

研究温度、光照、盐度对2株曼氏骨条藻（Skeletonema munzelii）SM-1、SM-2生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响,以确定其生长及油脂、多不饱和脂肪酸积累的最适生态条件。在实验室智能光照培养箱内不充气培养控制条件下,采用单因子试验分别研究了不同温度（10、15、20、25和30℃）、光照强度（20、40、60、80、100和120μmol/m2·s）、盐度（10、15、20、25、30、35和40）对2株藻的生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响。结果表明：不同温度、光照强度及盐度对2株藻的生长、总脂及脂肪酸含量影响均有显著影响（P〈0.05）。藻株SM-1生长的最适温度为25℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）,低盐度（盐度15）更有利于总脂及PUFA的积累。SM-2生长的最适温度为20℃,最适光强60μmol/m2·s,最适盐度30,而低温（10~15℃）,低光照（20μmol/m2·s）更有利于其总脂及PUFA的积累,低盐（盐度15）则更有利于PUFA的积累。因此在实际生产中,2株藻可先在最适条件下培养以增加生物量,后转至利于PUFA积累的条件下提高PUFA产量。     

生物反应器培养转基因鱼腥藻的研究

在反应器中研究了转人TNF-α基因鱼腥藻7120(Anabaena sp．PCC7120,pDC-TNF)的培养。结果表明气升式反应器适合于转基因鱼腥藻的培养。气升式反应器中通气量和光照是主要的影响因素,观察到1L罐中最适通气量为60～75L／h,最适光照强度为1200lx,此时在25℃混养,光照时间／黑暗时间为12h／12h,15d生物量干重大于3g／L,TNF表达水平约占总可溶蛋白的22％,达到了摇瓶培养水平。实验发现添加维生素B1 300μg／L、B12 200μg／L和生物素4μg／L时,生产周期为12d,缩短20％,表达水平相同。培养过程通入含有5％CO2的空气,能促进生长,缩短生产周期,但收获生物量不受影响。从添加维生素和通入CO2的培养结果证明反应器中培养时,光照是限制性因素,当反应器系统一定时,最终生物量有一个最大值,如需进一步提高产量,必须设法改变光照系统。     

黄土高原不同侵蚀类型区生物结皮中蓝藻的多样性

蓝藻是生物土壤结皮的重要组成部分,具有许多重要的生态功能.迄今为止,黄土高原地区生物结皮中藻类的种类组成及分布鲜有报道.通过野外调查、采样和室内观察、培养、鉴定,对黄土高原水蚀区、水蚀风蚀交错区、风蚀区的生物结皮中蓝藻的多样性及优势种进行了研究.结果表明,黄土高原3个侵蚀类型区生物结皮中蓝藻门植物共发现4科10属54种,其中丝状种类约占87％,占绝对优势;Shannon-Weiner多样性指数水蚀风蚀交错区最高,水蚀区次之,风蚀区最低,依次为2.22,2.20和2.14.水蚀风蚀交错区和水蚀区蓝藻多样性指数差异不显著,但均与风蚀区差异显著.3个侵蚀类型区的生物结皮中蓝藻的种类组成及优势种均有所差异,但均以颤藻科(Oscillatoriaceae)为优势科.水蚀风蚀交错区蓝藻种类最多(39种),以阿氏鞘丝藻(Lyngbya allorgei)为第一优势种;水蚀区次之(26种),以含钙席藻(Phormidum calciola)为第一优势种;风蚀区最少(20种),以颗粒颤藻(Oscillatoria granulata)为第一优势种.黄土高原不同侵蚀类型区生物结皮中蓝藻的多样性差异可能与土壤质地、土壤pH值、气候环境等有关.