不同氮源及氮浓度对真眼点藻纲微藻生长及油脂积累的影响

以真眼点藻纲8株微藻(类波氏真眼点藻(Eustigmatos cf. polyphem)、大真眼点藻(Eustigmatos magnus)、波氏真眼点藻(Eustigmatos polyphem)、魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri)、斧形魏氏藻(Vischeria helvetica)、点状魏氏藻(Vischeria punctata)、星形魏氏藻(Vischeria stellata)和眼点拟微绿球藻(Nan-nochloropsis oculata))为研究材料, 用3种氮源(硝酸钠、碳酸氢铵或尿素)和4种氮浓度(18、9、6和3 mmol) 在改良的BG-11培养基中对藻细胞进行培养。比较分析这8株微藻在不同培养条件下的藻液pH、生物量、油脂含量、脂肪酸组成的差异, 从而筛选出适合该类微藻生长和油脂积累的最适氮源与最佳氮浓度。结果表明, 这8株微藻均能在3种氮源中生长, 但是随着培养时间延长, 以碳酸氢铵和尿素为氮源时藻液pH逐渐降低, 其变化范围为5.0—6.0, 而以硝酸钠为氮源时藻液pH保持在7.0—8.0, 变化不大。当以尿素为氮源培养时, 能获得较高的生物量, 但是不同藻株在不同尿素浓度时达到最高生物量。最高生物量是波氏真眼点藻(E. polyphem)在9 mmol时达到, 为10.96 g/L。总脂含量分析发现, 在低氮浓度下均能促进8株微藻油脂的积累, 真眼点藻属中的魏氏真眼点藻(E. vischeri)在8株藻中获得最高油脂含量, 达到59.24%。进一步对脂肪酸分析发现, 8株微藻总脂肪酸含量为细胞干重的50%—58%, 主要脂肪酸组成为豆蔻酸(C14鲶0)、棕榈酸(C16鲶0)、棕榈油酸(C16鲶1)、油酸(C18鲶1)和二十碳五烯酸(C20鲶5), 其中拟微绿球藻(N. oculata)细胞中棕榈酸的含量最高占总脂肪酸50%左右; 其他7株微藻细胞中棕榈油酸的含量较高, 其占总脂肪酸含量范围在40%—60%。8株微藻均表现出较高的生物量与油脂积累能力, 以尿素为氮源, 氮浓度为6 mmol时更有利于该类微藻生物量和油脂的积累。总体来说, 真眼点藻纲的微藻是一类极具潜力适合于微藻生物燃料生产的微藻, 而真眼点藻属藻株表现更为明显的优势。     

具晶泡绿藻(Vacuoliviride crystalliferum)——分离自特殊生境的真眼点藻纲中国新纪录属种

从南京产白乳胶样品中分离和培养得到1株藻种,编号为FACHB-2245,对其进行形态观察和SSU基因序列分析。结果显示,该藻株为单细胞,球状至椭球状,细胞壁平滑。细胞具有1个大液泡、1个红色球体和1个透明晶状结构以及许多折光颗粒。叶绿体周生,1至多个,具膨大的蛋白核。结合形态和分子系统发育分析,确定这株藻种为真眼点藻纲的具晶泡绿藻(Vacuoliviride crystalliferum Nakayama,Nakamura,Yokoyama,Shiratori,InouyeIshida)。该属种在我国是首次报道,生活于白乳胶这一特殊生境。基于SSU序列的系统发育研究表明,具晶泡绿藻藻株与真眼点藻纲中的角绿藻属(Goniochloris Geitler)、粗盘藻属(Trachydiscus Ettl)和假十字趾藻属(Pseudostaurastrum Chodat)的亲缘关系密切,位于这些类群的基部。     

温度对真眼点藻生长、总脂及二十碳五烯酸(EPA)合成的影响

真眼点藻可以积累二十碳五烯酸(EPA)而受到广泛关注,温度是影响多不饱和脂肪酸合成的重要因素。本研究以真眼点藻(Eustigmatos sp.JHsu-01)为材料,设置高温组(30℃)和低温组(15℃)两种培养条件,通过测定生长、脂类积累、脂肪酸组成和甘油酯合成关键基因表达量的变化,探究温度对EPA合成规律的影响。结果表明,低温培养促进了真眼点藻JHsu-01膜脂和EPA的合成,EPA含量最高达到2.78% DW,糖脂是EPA的主要载体,但温度可以改变EPA在糖脂和中性脂之间的分配比例。转录组结果显示,低温条件下,脂肪酸从头合成、三酰甘油(GPAT、plsC、PLPP和DGAT)、糖脂(MGD和DGD)、硫脂(SQD1和SQD2)和ω-3合成途径(Δ5 Des、Δ6 Des和Δ15 Des)中多个关键酶基因表达上调。综上所述,低温可以促进真眼点藻EPA的合成,同时也是一种获得高含量糖脂型EPA的理想培养方式,研究结果为提高真眼点藻EPA产量提供理论和技术依据。     

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。     

高、低氮浓度对2株真眼点藻的生长和油脂积累的影响

【目的】研究氮浓度对真眼点藻纲(Eustigmatophyceae)的2株高产油微藻大真眼点藻(Eustigmatos magnus,EM)和波氏真眼点藻(Eustigmatos polyphem,EP)的细胞形态、生长、总脂含量、脂质组成和脂肪酸组成与含量的时序变化规律。【方法】利用高氮(18.0 mmol/L NO3?-N)和低氮(3.6 mmol/L NO3?-N)浓度培养微藻。【结果】形态观察结果表明,大真眼点藻(E. magnus)和波氏真眼点藻(E. polyphem)营养细胞具有1个周生的裂叶状叶绿体,细胞质中有液泡,内含能够振动的颗粒物,以及一个较为明显的红色色素体;生殖方式通过形成2个D形或4个四角形的似亲孢子;随着培养周期的延伸和营养盐的消耗,细胞中油体逐步形成,其数量不断增加,体积不断增大。实验结果表明,初始氮浓度对2种微藻的总脂积累及生长均有显著影响(P<0.05),低氮浓度下2种微藻的生物质浓度分别为9.0 g/L和8.5 g/L,均低于高氮浓度下的生物质浓度。而低氮浓度下2种微藻的总脂、中性脂和总脂肪酸的含量以及总脂、中性脂与总脂肪酸的单位体积产率均明显高于高氮浓度组,其最高值分别为：59.10%、51.90%、46.95%和0.28、0.24、0.22 g/(L·d) (EM);64.20%、56.80%、50.01%和0.32、0.28、0.25 g/(L·d) (EP)。脂肪酸分析结果表明,两种微藻的脂肪酸主要成分均为棕榈酸(C16:0)、棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)和二十碳五烯酸(C20:5,EPA),四者的总含量(占总脂肪酸)分别达到85.83%和85.48%,其中棕榈油酸的含量最高。【结论】低氮浓度胁迫有利于大真眼点藻和波氏真眼点藻细胞内油脂的积累,两种微藻均为适合于生产生物柴油的油脂生产藻株。     

真眼点藻类色素的提取与测定方法

分别采用甲醇、乙醇和丙酮3种有机溶剂提取7种真眼点藻的色素,比较3种有机溶剂提取色素的效果,测定3种有机溶剂色素提取液的吸收光谱,利用分光光度法计算藻的叶绿素a和类胡萝卜素的含量,并比较甲醇和乙醇色素提取液在A₄₇₀和A₆₆₆的最大吸收峰。结果表明:使用乙醇比甲醇和90%丙酮操作更简便、快捷并且毒害低。3种有机溶剂色素提取液的叶绿素a和类胡萝卜素的含量均无显著性差异(P>0.05),提取率基本一致。色素在3种有机溶剂中的吸收光谱相似,甲醇和乙醇的色素提取液在A₄₇₀和A₆₆₆的最大吸收峰并无显著性差异(P>0.05)。乙醇色素提取液可使用Lichtenthaler的公式计算色素含量。     

初始硝酸钠浓度对魏氏真眼点藻的生长、形态和油脂积累的影响

为了确定不同初始氮供应水平对产油微藻魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri)生长、形态和油脂积累的影响, 本研究通过在改良的BG-11培养基中设置4种不同的初始硝酸钠浓度(17.6、11.7、5.9和3.0 mmol/L)对魏氏真眼点藻(E. vischeri)进行培养。观察结果表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)的营养细胞为一具裂叶状叶绿体、细胞质中有一红色素体和许多振动颗粒及光滑细胞壁的球形单细胞; 细胞繁殖方式主要是形成二分裂和四分裂的似亲孢子。在低氮条件下, 随着培养时间的延长, 细胞内油体逐步形成, 至培养末期占据细胞的大部分空间, 同时培养物的颜色也由绿色向黄绿色转变, 最终呈橙黄色。实验结果表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)生物质浓度在17.6 mmol/L组获得最大值为9.14 g/L; 总脂、中性脂和总脂肪酸三者占干重的含量随着初始硝酸钠浓度的降低而升高, 在3.0 mmol/L组获得最高值, 分别为60.81%、56.59%和53.47%; 三者的单位体积产率均在5.9 mmol/L组获得最高值, 分别为0.24、0.21和0.20 g/(Ld); 主要脂肪酸组成为棕榈酸(C16:0)、棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)和二十碳五烯酸(C20:53, EPA), 其中棕榈油酸的含量最高。上述研究表明, 魏氏真眼点藻(E. vischeri)是一株适合于生产生物柴油和长链不饱和脂肪酸EPA的高产油微藻。       

营养盐初始组合浓度对类波氏真眼点藻生长和油脂积累的影响

为了研究培养基中主要营养元素氮、磷、硫初始组合浓度对类波氏真眼点藻(Eustigmatos cf.polyphem D.J.Hibberd)生长、油脂积累和脂肪酸组成的影响,分别以NaNO_3、K_2HPO_4、MgSO_4为氮、磷、硫源,设置不同的营养盐初始组合浓度对其进行培养,采用干重法、重量法、气相色谱分析法、元素分析仪等依次对生物量、总脂、脂肪酸组成和细胞内元素含量进行测定。结果显示,氮、磷、硫三者的初始组合浓度变化对类波氏真眼点藻的生长和油脂积累具有明显的影响,9 mmol/L NaNO_3、0.92 mmol/L K_2HPO_4、0.3 mmol/L MgSO_4营养条件下其生物量达到最大值,为9.19 g/L;低氮、低磷胁迫或二者共同胁迫均促进其油脂积累,但低硫胁迫对油脂的积累影响不大,最大油脂含量出现在3 mmol/L NaNO_3、0.029 mmol/L K_2HPO_4、0.3 mmol/L MgSO_4条件下,为68.7%(DW)。此外,类波氏真眼点藻富含棕榈油酸,占总脂肪酸含量的最大值达60.88%。选择合理的氮、磷、硫初始组合浓度能够有效促进其生长或油脂及棕榈油酸的积累。     

澳古茨藻传粉生物学和繁育系统的初步研究

澳古茨藻（ＮａｊａｓｏｇｕｒａｅｎｓｉｓＭｉｋｉ）是典型的水下水媒传粉植物。雄花在花粉释放前２—４ｈ花梗迅速伸长,突破膜质鞘状外被,并且向外弯曲,至花粉释放盛期几乎是水平状态,有利于释放后的花粉直接进入水流以求传播。花部组成与结构极为简化,花粉中富含淀粉粒,花粉落置柱头前常萌发出长的花粉管,形成宜为柱头捕获的花粉笺,表现出对水下水媒传粉的高度适应。有性繁殖十分发达,自交、异交和混交的结实率都在８５％以上;花粉／胚珠（Ｐ／Ｏ）为２６９０±３００,指示兼性自交的繁育系统。无性繁殖较弱,仅以易长不定根的植株片段形式存在,但仍对该种的扩散具有重要意义。作者对澳古茨藻的花生物学特征、传粉机制以及繁育系统进行了探讨,对澳古茨藻表现出的许多沉水植物所特有的特征特性：花被的简化、花粉外壁的简化作了解释,讨论了繁育系统中自交与异交的关系。     

九寨沟长海中心纲硅藻的分类学研究及报道1个新种

研究报道了采自中国四川九寨沟自然保护区长海的4种中心类硅藻种类, 其中新种1个: 长海小环藻(Cyclotella changhai sp. nov.), 中国新记录种1个: 克里特小环藻(C. cretica)和2种较少报道的种类: 可辨小环藻(C. distinguenda)和辐纹琳达藻(Lindavia radiosa)。通过光学显微镜和扫描电子显微镜对这4个种类形态学的特征进行观察, 并与相似种类进行比较。与长海小环藻相似的种类包括C. comensis Grunow, C. pseudocomensis Scheffler和C. costei Druart & Straub, 主要通过壳面中央区的不同形态进行区分-长海小环藻的中央区近平滑且具有不规则的凹陷。     

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。     

鱼类leptin的生物学特性及功能

瘦素(Leptin)是肥胖基因(Obese gene)的产物, 属于I型细胞因子。在哺乳动物中, leptin主要由脂肪细胞合成与分泌, 是调控摄食、能量代谢、骨骼发育、甲状腺功能以及繁殖等生理过程的重要激素。目前, 多种硬骨鱼类的leptin基因已被克隆, 其功能也已得到初步研究。研究认为, 鱼类leptin的主要合成部位在肝脏, 其在氨基酸序列上与哺乳动物存在很大差异, 但蛋白质结构高度保守; 功能方面, leptin可调节鱼类的摄食、葡萄糖和脂肪代谢以及繁殖等生命活动过程。本文就鱼类leptin及其受体的特征结构、组织分布、表达调控及功能研究进展进行简要综述。       

微细胞(microcell)的制备及其生物学特性

本文比较了单纯用秋水酰胺(1μg/ml)和秋水酰胺(1μg/ml)加细胞松弛素B(1μg/ml)复合处理体外培养的细胞株的微细胞生产率,发现后一种方法大大提高了微细胞的获得率。对于微核化细胞的离心脱核方法以及粗制的微细胞纯化方法亦作了改进。同时研究了微细胞的存活时间以及它的大小等生物学特性。并且研究了CHO Wg3-h SL7 HFC四种细胞在秋水仙胺和秋水仙胺加细胞松弛素B复合处理后的微核率,发现后一种方法能促进细胞的微核化,但不同的细胞株对这两种有丝分裂阻断剂敏感性差异很大,体外未经转化的人的正常成纤维细胞对有丝分裂阻断剂的敏感性与细胞年龄有密切关系,越年轻越敏感。     

沙地植物柄扁桃的生物学特性及引种栽培的研究

通过研究发现柄扁桃具有典型旱生植物的形态结构特征。同时,在生理特征上也与旱生环境相适应。因此,在沙区引种栽培柄扁桃是可行的。柄扁桃的繁殖主要采用播种法,利用沙藏催芽法处理种子,树苗当年可出圃造林。沙地造林采用植前造林法,将株高４０—１００ｃｍ的健壮苗在春季栽植于平缓的沙地、沙丘迎风坡下部或丘间地等风蚀轻、水分条件好的沙地。     

分子生物学技术在昆虫系统学研究中的应用

分子生物学技术应用于昆虫系统学研究,是８０年代末新兴起来的,近几年来发展相当迅速。为了把握这个研究方向,并促进这个研究领域的发展,作者从研究方法、研究内容、研究对象等方面着手,对近１０年来分子生物学技术应用于昆虫系统学中的研究进展进行了概括和总结。介绍了ＤＮＡ序列测定、ＲＦＬＰ,分子杂交技术、ＲＦＰＬ、分子杂交技术、ＲＡＰＤ、ＳＳＣＰ及ＤＳＣＰ等几种主要方法及其应用情况,并从种及种下阶元的分类鉴定     

球衣细菌的分离和生物特性研究

报道一种有效分离球衣细菌 (Sphaerotilusnatans)的实验方法 ,并对球衣细菌实验菌株的菌落形态 ,碳、氮源物质 ,生长条件 ,生长曲线和PHB积累变化曲线等生物学特性进行了研究。研究结果能为球衣细菌的综合开发利用提供理论指导     

蒙古花蟹蛛生物学特性及对棉铃虫幼虫捕食作用的初步研究

蒙古花蟹蛛在乌鲁木齐和玛纳斯一年发生一代,以初龄幼蛛越冬,3月底4月初出蛰,8月中旬始见成蛛雌雄比约1∶0.87。交配大都在白天,可多次交配。抗逆性极强,三龄幼蛛耐饥、渴可达80天。在棉田其发生(?)与棉铃虫明显相关,r=0.7969。捕食棉铃虫幼虫的功能反应属Holling Ⅱ型,其捕食率随自身密度的增大而(?)小,m=0.5949。     

北美车前生物与生态学特征的研究

本文调查了北美车前分主然害现状,对其生物生态学特征进行了研究,旨在掌握其生长发育过程中的薄弱环节,为综合防除该害草提供依据。结果表明,北美车前在华东地区已有较广分布;在金华地区,北美车前是一种过渡性的先锋群落性物种;具自花传粉及风媒传粉两种授粉机制,气候条件,种群密度,人为干扰影响着风媒传粉的比例;种群的分布具明显的伴人特征;光合作用特征为光补偿点高,光合速率较低。     

金粟兰科的起源,演化及其分布

本文利用形态解剖,孢粉学及化石资料,讨论了金粟兰科的系统;并对其起源,演化和现代分布格局形成等问题做了合理推测,主要结果如下：（１）Ｓａｒｃａｎｄｒａ和Ｃｈｌｏｒａｎｔｈｕｓ的亲缘关系最接近,而Ａｓｃａｒｉｎａ和Ｈｅｄｙｏｓｍｕｍ的系统位置最靠近。Ｓａｒｃａｎｄｒａ是金粟兰科中最原始的属,而Ｈｅｄｙｏｓｍｕｍ则是最进化的属。（２）金粟兰科可能于白垩纪最早期起源于木质部无导管的,具简单两性虫媒花的祖