硫酸铜强化固氮蓝藻生长的研究

培养基中添加0.005—0.03ppm 铜能强化固氮蓝藻生长。混合藻种(鱼腥藻属混合藻种)、固氮鱼腥藻 Anabaena azotica(水生686)和多变鱼腥藻 Anabaena variabslis(水生1058)最佳铜浓度分别为0.01ppm 和0.03ppm。池底铺土进行培养固氮蓝藻,铜浓度的范围略宽。     

热带直流型水库蓝藻季节变化特征

于2004年调查了广东省飞来峡和深圳两座直流型水库的蓝藻季节分布特征。共检到蓝藻17属,绝大多数为丝状体种类。常见属有假鱼腥藻(Pseudanabaena)、微囊藻(Microcystis)和蓝纤维藻(Dactylococcopsis)。蓝藻细胞密度为5-2052个细胞ml-1。深圳水库最高蓝藻细胞密度出现在6月,其中丝状蓝藻的相对丰度在75%以上;飞来峡水库最高蓝藻细胞密度出现在12月,丝状蓝藻的相对丰度达到90%。水动力学条件是限制蓝藻丰度和种类的主要环境因子。由于飞来峡水库的水力滞留时间变化较大,所以蓝藻季节性变化受水动力学条件的影响比深圳水库的大。假鱼腥藻等丝状蓝藻更适合在水库中生长,特别是在氮磷营养水平较高,水力滞留时间明显增加时,其细胞密度将大幅度上升。     

Cyanovirin-N蓝藻的筛选及其分子鉴定

目的:从实验室培养的自牛蓝藻中筛选出含有能编码抗病毒蛋白(cyanovirin-N,CV-N)基因的藻株并对其进行分子鉴定.方法:应用PCR技术和自行设计的特异性引物从80株蓝藻中筛选目标藻株,通过克隆、测序后,进行blast比对,经在线生物信息学软件预测该抗病毒蛋白CV-N的一级,二级,三级结构,并推测该基因序列编码的蛋白的抗病毒潜能.结果:筛选出藻株RZHA4.其所含的CV-N基因与已报道的CV-N基因有97%的相似性.结论:经16S rRNA-PCR和序列分析,该藻株与蓝藻Nostocaceae有99%的相似性,为一在实验室常规培养条件下生长良好的念珠藻(Nostoc),有可能成为新的CV-N生产藻株.     

噬藻体生物多样性的研究动态

噬藻体(Cyanophage)是感染原核生物蓝藻(Cyanobacteria)的病毒,广泛分布于各种水生态系统中,对调控初级生产力、蓝藻种群密度及结构演替、微生物间基因转移以及全球生物地理化学循环等方面有重大影响。关注噬藻体的生物多样性,发现其感染相关基因,阐明噬藻体与宿主蓝藻的相互作用,将为藻华控制及认识病毒在复杂水环境中的功能提供重要信息。本文就噬藻体生物多样性,包括生态系统多样性、物种多样性及遗传多样性研究动态做一综述。     

鱼腥藻(Anabaena 7120)DNA的转化作用

用化学方法从固氮蓝藻鱼腥藻(Anabaena 7120)细胞中有效地提取了DNA,以此为供体DNA,用它的氧敏感固氮突变种鱼腥藻一1(Anabaena-l)为受体进行转化实验。在大量的转化实验中,仅有两次获得转化后的突变种在空气中、在无氮培养基上能生长,其转化频率为10~(-6)—10~(-5)。转化子在有氧条件下的乙炔还原活力相当于野生种。它表明突变种的除氧系统通过转化而得到恢复。推测鱼腥藻7120突变种可能具有吸收和整合外源DNA的能力。对丝状蓝藻转化困难的原因进行了探讨,结果表明受体藻胞外DNA酶活力水平高于其他单细胞蓝藻,这可能是影响有效地转化作用的重要原因之一。     

铜陵铜尾矿废弃地生物土壤结皮中的蓝藻多样性

生物土壤结皮是生态系统原生演替过程中的一个早期阶段,在铜陵铜尾矿废弃地自然生态恢复过程中生物土壤结皮在尾矿废弃地表面广泛分布.以生长在铜陵杨山冲和铜官山2处铜尾矿废弃地的生物土壤结皮为研究对象,运用常规培养方法和变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对不同群落生物土壤结皮中的蓝藻多样性及优势类群进行研究.结果表明2种研究方法所获得的蓝藻种类组成具有明显差异.显微观察结果表明常规培养试验中主要蓝藻类群为微囊藻属(Microcystis)、色球藻属(Chroococcus)、颤藻属(Oscillatoria)、念珠藻属(Nostoc)和浮鞘丝藻属(Planktolyngbya),其中优势种类主要为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、断裂颤藻(Oscillatoria fracta)和细浮鞘丝藻(Planktolyngbya subtilis);提取样品中微生物总DNA,对蓝藻16SrRNA进行PCR-DGGE分析,回收DGGE图谱中24个条带进行测序分析,结果显示,所有序列与GenBank数据库中的近缘蓝藻的相似性系数均在93％以上,其中优势蓝藻类群主要隶属于微鞘藻属(Microcoleus)和细鞘丝藻属(Leptolyngbya),裸地(YL)处和木贼群落下尾矿表面(YM)的生物土壤结皮中优势蓝藻类群主要为微鞘藻属,而黄色真藓-藻类混合结皮(YT)和白茅群落( YB,TG)下的生物土壤结皮中的优势类群主要隶属于细鞘丝藻属.     

兰州五泉山的藻类及其分布

以兰州五泉山为该地藻种资源库,对其中水生、陆生生境中藻类的种类多样性、群落结构、分布特点进行了研究。结果发现该地藻类植物65种(含4变种),包括蓝藻、绿藻、硅藻和红藻,其中硅藻种类最多(29种),其它依次为蓝藻(24种)、绿藻(11种)和红藻(1种)。水体中共42种,硅藻最多,有26种,其次蓝藻8种,绿藻7种,红藻1种,不同水体中优势种和亚优势种不同。土壤生境中发现20种,蓝藻13种,绿藻4种,硅藻3种,且非洲席藻和小球藻分为优势种和亚优势种。7个种类在水、陆两大生境都有分布,而且它们主要是丝状蓝藻。     

晋阳湖丝状蓝藻的形态学分析与分子鉴定北大核心CSCD

蓝藻是地球上最古老的生物之一,其形态结构较为简单,为产氧型光合作用的原核生物。山西省晋阳湖为华北地区最大的人工湖,该研究以采自晋阳湖水体及岸边附着的蓝藻为材料,采用经典毛细管法分离纯化出5株丝状蓝藻,利用光学显微镜观察其形态结构特征(如细胞形状、藻丝体宽度、是否有鞘)和显微结构,并采用16S rRNA序列分析其系统发育关系,以明确晋阳湖的蓝藻种类,为预防湖泊蓝藻水华的发生、维护水资源环境稳定与生态平衡提供理论数据。结果显示:(1)所分离纯化的5株丝状蓝藻依形态特征归属于3个科,其中2株(JYH005和JYH012)为细鞘丝藻亚科(Leptolyngbyaceae),2株(JYH008和JYH022)为伪鱼腥藻科(Pseudanabaenaceae),1株(JYH010)为沙丝藻科(Desertifilaceae)。(2)基于16S rRNA序列构建的系统发育树显示,5株丝状蓝藻中JYH005为结丝藻属(Nodosilinea)的一种;JYH008可归为Arthronema,该株蓝藻在培养条件下观察到不同的形态特征,可能为新物种;JYH010为沙丝藻属(Desertifilum)的一种;JYH012可归为细鞘丝藻属(Leptolyngbya);JYH022与伪鱼腥藻科聚为一支,由于与该科其他藻相似度低于90%,且不能聚为一支,因此只能归为伪鱼腥藻科。研究表明,基于16S rRNA序列系统发育分析与形态学鉴定结果相一致。该研究结果丰富了山西省晋阳湖丝状蓝藻的多样性,为该湖的资源利用和环境保护提供了一定的科学依据。     

新型聚球藻噬藻体Yong-L2-223的分离及基因组分析

【目的】噬藻体(cyanophages)是特异性侵染蓝藻(cyanobacteria)的病毒，广泛分布于各类水体中，在调节蓝藻种群动态和密度、推动生物地球水生生态系统循环中起着重要作用。本研究的目的在于分离、鉴定噬藻体。【方法】本研究以海洋聚球藻(Synechococcus sp.) PCC 7002为指示宿主，从淡水水样中分离培养一株新型噬藻体Yong-L2-223，对其进行了宿主范围实验、全基因组测序、基因功能注释和系统进化分析。【结果】针对31株供试蓝藻的宿主范围实验，结果除指示藻PCC 7002 [属于聚球藻目(Synechococcales)]外，Yong-L2-223能够感染2株淡水蓝藻，分别是来源于滇池的绿色微囊藻(Microcystis viridis) FACHB-1342 [属于色球藻目(Chroococcales)]和水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)FACHB-1209[属于念珠藻目(Nostocales)]。既可在高盐条件下感染海洋蓝藻，又可在低盐条件下感染淡水蓝藻，Yong-L2-223具有广盐性。透射电镜观察表明，Yong-L2...     

蓝藻病毒(噬藻体)的研究进展

蓝藻(Bule-green algae)是一类原核生物,具有细菌的一些特征,因此又常称为蓝细菌(Cyanobacterium),相应地,把感染蓝细菌的病毒称为噬藻体(Cyanophage)[1～2],这是由于噬藻体与噬菌体非常相似的缘故.除蓝藻外,所有其它的藻类均是真核生物,通常将感染真核藻类的病毒称作"藻病毒"(Phycovirus)[3],它们的绝大多数是多角体的粒子(Polyhedral particles),只有个别如珊瑚轮藻(Chara corallina)病毒是杆状的[4].真核藻类病毒和病毒类粒子(VLPs)前文有过综述[4],蓝藻病毒或噬藻体则完全不同于真核藻类的病毒,二者是藻类病毒的重要组成部分,蓝藻病毒的研究情况有必要专门介绍.     

微囊藻毒素对鱼类毒性影响的研究进展

微囊藻毒素 (Microcystins,简称MC)是一些有毒蓝藻,如微囊藻、颤藻和鱼腥藻等,产生的一种具有肝毒性的环状七肽。       

宁夏沙坡头地区藻类及其分布

通过野外采样,室内培养、观察、鉴定,研究了沙坡头地区藻类多样性和分布特点,并为当地藻类资源利用提出建议。研究发现沙坡头地区藻类植物共计40种(包括1变型),其中蓝藻17种,绿藻10种,硅藻9种,裸藻4种,全为普生种,陆地生境中种类最丰富。亚气及陆地生境中蓝藻在种类数(除灌溉林地结皮)、生物量方面占主导地位;贫瘠水体生境中硅藻占主要地位,营养较丰富水体中绿藻处于优势地位。另外,陆生生境中多以具鞘微鞘藻Microcoleus vaginatus为优势种,小席藻Phormidium tenue为主要种。     

异形胞分化相关基因在点形念珠藻厚壁孢子中的转录表达

点形念珠藻(Nostoc punctiforme)ATCC29133是一种丝状固氮蓝藻,能分化产生异形胞、厚壁孢子、藻殖段等细胞类型。异形胞是一种提供微氧条件以进行固氮作用的特化细胞,厚壁孢子是在逆境下产生的能耐受干旱、冰冻等恶劣环境的细胞1。与异形胞相似,厚壁孢子的外被也具有多糖和糖脂成分2,3。厚壁孢子在某些蓝藻藻丝       

人肿瘤坏死因子-α基因对鱼腥藻7120的光合活性的影响

藻类分子生物学和基因工程的发展已使外源基因能在蓝藻中表达,这就有可能分析外源基因对光合作用的影响。本研究采用两种转化系统所得的转基因蓝藻(Anabaena sp.PCC7120)1(To1)、2(To2)及野生藻(Wo)测定其生长曲线表明,它们的生长速度比较接近,转基因藻略微缓慢,生物量也偏少。用氧电极测定转基因藻的饱和光强与野生藻接近,为480μEm~(-2)s~(-1),最大放氧量为355mol O_2/mg Chl.h.吸收光谱测定结果表明转基因藻与野生藻的色素组成一致,均含有叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝蛋白等,但T02的藻胆蛋白含量高于野生藻。低温荧光发射光谱测定表明,外源基因的导入及表达促进了转基因藻中藻蓝蛋白的合成,改变了光能在两个光系统之间的分配,特别是由藻胆蛋白吸收的光能向光系统Ⅰ的传递受阻,不同的转化系统中所得的转基因藻中表现程度亦有差异。     

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。     

蓝藻固氮对人工湿地颗粒物有机氮的贡献

固氮蓝藻能为水生态系统输入新氮,生物固氮对水体氮的贡献观点不一。人工湿地中固氮蓝藻输入的新氮对除氮效率的影响仍不明晰。本研究通过连续监测,比较了北京野生动物救护中心水禽栖息的人工湖和净化其水质的人工湿地中的浮游植物组成、颗粒物有机氮(PON)和水体固氮速率(Rn),分析固氮蓝藻鱼腥藻属(Anabaena)和非固氮蓝藻微囊藻属(Microcystis)藻细胞密度的季节变化,及其与水体PON和Rn相关性。通过IsoSource软件分析15N自然丰度,计算了各个来源(大气N_2、鸟粪、沉积物和水体硝酸盐)对人工湖和人工湿地中PON的贡献率。结果显示,人工湖中鱼腥藻和微囊藻交替爆发,Rn与PON和鱼腥藻细胞密度均呈正相关(P0.05),说明鱼腥藻输入的新氮可能被微囊藻利用转化为PON。大气N_2对生长季人工湖和人工湿地PON贡献率分别为0.5%~82.0%和50.0%~86.0%,9月水体固氮速率达到最高时大气N_2对PON贡献率可达80%以上。本研究表明,人工湖中的鱼腥藻固氮能为微囊藻提供可利用氮,可能是人工湖夏季微囊藻水华的原因之一。由于浮游植物在表流人工湿地较难沉淀和吸附,浮游植物增多使人工湿地去除PON的能力降低,因此鱼腥藻固氮可能间接降低人工湿地除氮能力。     

两座抽水型水库蓝藻种群与微囊藻毒素的比较分析

2008年每隔两月调查1次广东省两座抽水型水库:凤凰山水库和南屏水库的蓝藻组成与微囊藻毒素分布特征.结果共检测到蓝藻有14属,主要为丝状体和群体种类,常见的有假鱼腥藻属(Pseudanabaena)、蓝纤维藻属(Dactylococcopsis)、湖丝藻属(Limnothrix)、拟柱孢藻属(Cylindrospermopsis)和色球藻属(Chroococcus).两座水库的蓝藻细胞密度为119～137373 cells mL-1,微囊藻毒素浓度为0～2.26μg L-1.凤凰山水库的全年微囊藻毒素浓度均低于国家安全标准(1 μg L-1),最高浓度出现在3月份;南屏水库在丰水期微囊藻毒素浓度高于凤凰山水库,最高浓度出现在7月(2.26μgL-1).长水力滞留时间的凤凰山水库的蓝藻细胞密度比短水力滞留时间的南屏水库高出1个数量级.两座水库蓝藻细胞密度的峰值都出现在枯水期的3月,这主要与温度和调水量变化引起的营养盐季节性变化有关.假鱼腥藻、湖丝藻和拟柱孢藻是凤凰山水库的优势蓝藻种类,大多数情况下相对丰度超过50%.在南屏水库,枯水期蓝藻以丝状体种类为优势,丰水期则以群体种类为优势.温度和调水量的季节性变化引起的营养盐季节性变化可能是引起南屏水库不同生活类型优势蓝藻种类季节演替的主要因素.     

水稻田中固氮蓝藻固氮活力的昼夜变化

蓝藻的固氮和光合作用密切联系,为了解固氮蓝藻在田间固氮活力的变化,我们对田间的蓝藻在不同生境下的固氮活力和昼夜变化进行现场(in situ)测定发现: 1.在不同生境中生长的各种固氮蓝藻的固氮活力的昼夜变化节律不尽相同,一般为一天出现一个活力高峰,在薄膜复盖培养池中高峰出现在中午(13∶00),而露田则在9∶00—12∶00之间;个别还出现两峰现象。2.不同种类的固氮蓝藻在田间的固氮活力有明显差别,混合藻种的酶活力最高,类颤鱼腥藻次之。3.不同生长期的类颤鱼腥藻的酶活力有明显不同。生长旺盛的活力高,衰老的活力低。4.稻田中不同小生境对蓝藻固氧酶活力有显著的影响,在水底生长的类颤鱼腥藻移至水面,其活力明显降低。根据蓝藻在田间的固氮活力的昼夜交化以及生境改变和生长状态对活力的影响,依估算生长良好的蓝藻在水田的固氮量最高可达285克氮/天/1000斤藓藻,最低51克氮,平均163克氮。假如在田间生长连续10天,即可固定1630克氮,相当于16.3斤的硫酸铵。但和测定的较高固氮活力(=258克氮/天相当于25.8斤硫铵)相比,固氮活力的潜力是相当大的。如能提高固氮蓝藻在田间的产量, 则其固氮量可大大增加。     

中华植生藻的大量培养与营养成分分析

中华植生藻(Richelia sinica)是最近分离和培养发现的一个蓝藻新种,它具有能固氮、生长快、培养方法简便,蛋白含量高等特性。为进一步证实中华植生藻的应用价值与前景,对该藻进行了大量培养研究,并对其营养成分进行了分析。为开发利用中华植生藻作为一种新的微藻蛋白资源提供依据。     

重金属及微量元素诱导蓝藻形成液泡*

鱼腥藻595(Anabaena sp.595)、织线藻246(Plectonema boryanum 246)和伪枝藻248(Scynetonema hofmanni 248)在两种重金属汞、镉和两种微量元素铜、锌诱导下,藻丝细胞均能发生膨大、液泡化现象。不同重金属及微量元素对3种蓝藻液泡化诱导作用强弱程度不同。汞的诱导作用明显强于镉、铜和锌,0．1μmol／L汞可诱导3种蓝藻发生液泡化。采用压片法均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。