东湖项圈藻异形胞的分离

异形胞(heterocysts)是丝状固氮蓝藻的一种分化细胞。由于其形态明显区别于其他细胞而引起注意。1966年,Fay和Walsby首次通过French压力室分离了有生活力的蓝藻异形胞。其原理在于利用异形胞和其他营养细胞在细胞壁结构上的差异,使用760apm高压处理引起营养细胞破裂而保留了异形胞。根据同样选择性地破坏营养细胞的原理,随后又产生了     

鱼腥藻7120异形胞分化的调节及细胞蛋白的变化

分离了有固氮活性的异形胞,它的可溶部分和膜部分的吸收光谱与营养细胞明显不同。SDS凝胶电泳图谱表明,营养细胞中存在的可溶蛋白,在异形胞中有一半左右被降解,最明显的是藻蓝蛋白。异形孢具有与营养细胞共同的肽带,但也合成了一些新的多肽。异形胞可溶蛋白有五条最主要的肽带,表观分子量约为73K,54K,48K,4lK和34K。膜蛋白中至少有2个多肽带(4lK,35K)在营养细胞膜蛋白中是缺少的。     

异形胞与蓝藻的固氮

一些丝状蓝藻具有异形胞,它们是由丝状体中的营养细胞转化而来的,异形胞能够直接固定大气中的Ｎ２（分子态）,形成可为植物利用的氮素化合物,具异形胞的丝状蓝藻在保持自然界中的氮素循环,增加土壤肥力,提高农作物产量等方面均有重要意义。     

满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)和柱孢鱼腥藻(A.cylindrica)营养细胞和异形胞色素的种类

满江红鱼腥藻和柱孢鱼腥藻营养细胞和异形胞的液氮低温吸收光谱表明两种细胞含有叶绿素a、藻蓝素和β-胡萝卜素。液氮低温荧光发射光谱表明:柱孢鱼腥藻营养细胞存在藻蓝素、别藻蓝素和两个光系统的叶绿素a,柱孢鱼腥藻异形胞存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a。荧光发射光谱的685nm荧光发射仅为微弱突起。满江红鱼腥藻异形胞亦存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a,缺少系统Ⅱ叶绿素a。推断满江红鱼腥藻和桩孢鱼腥藻营养细胞分化为异形胞时,伴随光系统Ⅱ的改组。系统Ⅱ叶绿素a消退和藻胆色素含量显著减少。     

满江红鱼腥藻（Anabaena azollae）和柱孢鱼腥藻(A. cylindrica)营养细胞和异形胞色素的种类

满江红鱼腥藻和柱孢鱼腥藻营养细胞和异形胞的液氮低温吸收光谱表明两种细胞含有叶绿素a、藻蓝素和β-胡萝卜素。液氮低温荧光发射光谱表明:柱孢鱼腥藻营养细胞存在藻蓝素、别藻蓝素和两个光系统的叶绿素a,柱孢鱼腥藻异形胞存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a。荧光发射光谱的685nm荧光发射仅为微弱突起。满江红鱼腥藻异形胞亦存在藻蓝素和系统Ⅰ叶绿素a,缺少系统Ⅱ叶绿素a。推断满江红鱼腥藻和桩孢鱼腥藻营养细胞分化为异形胞时,伴随光系统Ⅱ的改组。系统Ⅱ叶绿素a消退和藻胆色素含量显著减少。     

四唑（Tetrazolium）对固氮鱼腥藻固氮和氢代谢的影响

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)细胞能还原无色的TTC和NBT分别成为红色或蓝色的甲zan(formazan)沉淀。异形胞还原TTC的速率高于营养细胞。前异形胞及异形胞附近的营养细胞对NBT的还原作用最强。而异形胞对NBT不起还原作用。无论在异形胞形成红色甲zan或在营养细胞形成蓝色甲zan后都抑制固氮酶活性。NBT甲zan对固氮酶活性的抑制作用大于TTC甲zan,因为NBT氧化还原电位低于TTC。TTC和NBT两者都明显地抑制固氮鱼腥藻完整细胞的放氢。因鱼腥藻的放氢是由固氮酶催化的结果。四唑抑制放氢推想是由于它截取了固氮酶催化系统中的电子的缘故。固氮微生物(包括蓝色细菌和根瘤菌)对四唑还原与吸氢酶之间有无相关是一个争论的问题。一些学者认为分离豆科植物体的一些根瘤菌株培养于含有TTC的琼脂培养基,如还原,便可证明这些根瘤菌株能氧化氢;换言之,应用TTC的还原可作为一些根瘤菌的菌落具有吸氢酶的验证。相反,我们发现固氮鱼腥藻还原TTC和NBT之后,都没有影响吸氢的能力。因此,我们推想固氮鱼腥藻对四唑之还原与吸氢酶是没有直接的关系。     

四唑(Tetrazolium)对固氮鱼腥藻固氮和氢代谢的影响

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)细胞能还原无色的TTC和NBT分别成为红色或蓝色的甲(月朁)(formazan)沉淀。异形胞还原TTC的速率高于营养细胞。前异形胞及异形胞附近的营养细胞对NBT的还原作用最强。而异形胞对NBT不起还原作用。无论在异形胞形成红色甲(月朁)或在营养细胞形成蓝色甲(月朁)后都抑制固氮酶活性。NBT甲(月朁)对固氮酶活性的抑制作用大于TTC甲(月朁),因为NBT氧化还原电位低于TTC。 TTC和NBT两者都明显地抑制固氮鱼腥藻完整细胞的放氢。因鱼腥藻的放氢是由固氮酶催化的结果。四唑抑制放氢推想是由于它截取了固氮酶催化系统中的电子的缘故。固氮微生物(包括蓝色细菌和根瘤菌)对四唑还原与吸氢酶之间有无相关是一个争论的问题。一些学者认为分离豆科植物体的一些根瘤菌株培养于含有TTC的琼脂培养基,如还原,便可证明这些根瘤菌株能氧化氢;换言之,应用TTC的还原可作为一些根瘤菌的菌落具有吸氢酶的验证。相反,我们发现固氮鱼腥藻还原TTC和NBT之后,都没有影响吸氢的能力。因此,我们推想固氮鱼腥藻对四唑之还原与吸氢酶是没有直接的关系。     

丝状体蓝藻藻殖段的分化及其调节机制

本文介绍了丝状体蓝藻(亦称蓝细菌) 的藻殖段的分化及其调节机制。藻殖段与正常藻丝体的区别在于细胞形状、细胞内存有气囊和可移动的短而直的藻丝链等。本文对许多环境因子包括光和营养因素等促进或抑制藻殖段的分化进行了讨论;还介绍了念珠藻(Nostoc) ,单歧藻(Tolypothrix) 和眉藻(Calothrix)所具有复杂的细胞发育过程,即具气囊又可移动的藻殖段分化,异形胞分化以及营养细胞的补偿性色适应。这三种细胞类型的适应形成取决于两种不同的光受体系统。藻殖段和异形胞两者的分化可能取决于光合电子传递链;而营养细胞的补偿性色适应则受光敏色素的调节。此外,谷酰胺合成酶合成和活性调节的PII蛋白,在协同藻殖段分化、异形胞分化及营养细胞的补偿色适应中起重要作用。由于蓝藻藻殖段分化及其调节机制是一个新的研究领域,关于它的知识尚不完整,亟待人们加强研究。     

用毛地黄皂苷分离异形胞及其对光合和固氮的某些特性的影响

本文叙述一种从多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)中分离异形胞的简易方法。这种新方法是用毛地黄皂苷和甘露醇的 TES 缓冲液处理藻丝,破碎营养细胞,并结合分级离心的方法获得异形胞。所分离异形胞的纯度,在显微镜下观察达到90%左右。当提供 ATP 和Na_2S_2O_4时,能够测到所分离异形胞的固氮活性,其最大速率是5.31毫微克分子 C_2H_2/10~6异形胞/小时,为整体藻丝活性的10%。这种比活性,在4小时内,甚至更长的时间内,保持不变。但是,在氢气下和照光条件下,分离的异形胞缺乏受光促进的固氮活性。分离的异形胞在77°K下波长为430nm 光激发的荧光光谱和完整藻丝的相比,它缺乏属于光合系统Ⅱ的685nm 和695nm 的荧光发射峰,而仅具有光合系统 I 的730nm 荧光发射峰。当提供 DCIP 和抗坏血酸时,被压碎的异形胞能够光还原甲基紫精,其活性为360消耗 O_2的微克分子/毫克叶绿素/小时。上述结果表明用毛地黄皂苷法分离的异形胞具有较完整的 DCIPH_2→MV 的 PSI 活性。     

应用生物膜干涉技术检测鱼腥藻HetR结合靶DNA的亲和力

正鱼腥藻PCC7120是一种固氮丝状蓝藻,当环境中化合态氮源充足时,其藻丝只有进行光合作用的营养细胞;在环境中缺乏可利用的氮源时,部分营养细胞会在藻丝上以一种半规律的格式分化成异形胞(异形胞间隔约10个营养细胞),从而进行固氮作用。早在1984年,Wolk实验室通过与大肠杆菌接合转移的方式,成功地将穿梭质粒转入鱼腥藻PCC7120,建立了遗传转移系统~([1])。在2001年,日本Kazusa研究中心完成了对鱼腥藻PCC7120全基因组测序~([2])。有规律的细胞分化格式,成熟的遗传转移系统以及完整可用的基因组序列使得鱼腥藻PCC7120     

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       

蓝藻的硫氧还蛋白

蓝藻(蓝细菌)是一种分布广泛,结构简单的原核生物。不象其它的光合细菌,蓝藻含有叶绿素a,并且象真核藻和高等植物一样,以分解水作为光合电子传递的电子源。有许多种蓝藻能够固氮。大多数丝状蓝藻具有营养胞和异形胞。异形胞是厌氧的固氮场所。       

柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindkica)营养细胞和异形胞叶绿素蛋白复合体的比较研究

比较了柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)营养细胞和异形胞类囊体膜叶绿素蛋白复合体的种类和性质。以SDS增溶营养细胞类囊体膜和不连续聚丙烯酰胺电泳分离得到4个P700叶绿素a蛋白复合体,分别为GPIa、CPIb、CPIc和CPI;和1个系统Ⅱ叶绿素蛋白复合体CPa。相对迁移率小的4个复合体含有P700,呼收光谱红区吸收峰为675nm,液氮低温荧光发射光谱有728nm荧光发射峰。CPIa和CPI的分量子分别为205 和105千道尔顿。未见诸文献的CPIb和CPIc复合体的分子量介于CPIa和CPI之间。相对迁移率较大的CPa有着吸收光谱红区672nm吸收峰,液氮低温荧光发射光谱有687nm荧光发射峰,分子量为56千道尔顿。同时化学氧化还原差示光谱不表现P700吸收降低。柱孢鱼腥藻异形胞类囊体膜经SDS增溶和电泳分离得到2个系统Ⅰ叶绿素蛋白复合体,它们的吸收光谱特性和分子量大小相近于营养细胞分离的CPIa和CPI复合体。异形胞类囊体膜缺少系统Ⅱ叶绿索蛋白复合体。     

鱼腥藻 PCC7120外膜的纯化和外膜蛋白的鉴定

鱼腥藻(Anabaena sp.)PCC7120是一种丝状同氮蓝藻,在缺氮诱导条件下,沿着丝体约每隔10个营养细胞分化出一个固氮细胞即异形胞,在细胞分化中伴随着复杂的基因表达和调控,成为一维原核生物体细胞分化及图式形成研究的模式[1].     

食用蓝藻——地木耳的开发

地木耳隶属原核生物界、蓝藻门、念珠藻属,是植物界最原始的类群之一,因其形似木耳的胶质片状而得名。显微镜下的地木耳是由许多丝状体无规则地集合于一个公共胶鞘中。细胞圆形,排成一列,如念珠串的丝状体。丝状体中有一些比营养细胞略大的异形胞,将丝状体分成许多藻殖段,     

蓝细菌的固氮

蓝细菌又称蓝藻,有许多种,其中有些营自由生活,有些和其它生物营共生生活,其中有许多种类能够固氮,大都属于念球蓝细菌科(Nostoceae),胶须蓝细菌科(Rivulariaceae)和伪歧蓝细菌科(Scytonemataceae)及真枝蓝细菌科(Stigonemataceac)。本文介绍自由生活蓝细菌和营共生生活的蓝细菌固氮的一些问题。一、自生蓝细菌的固氮蓝细菌能生长于有光的无机培养基中,利用CO_2作为碳源,N_2作为氮源,并且能产氧。但这里显然有矛盾,因固氮作用的关健酶——固氮酶在有氧的情况下将失去活性,固氮将停止。那么这个矛盾是如何解决的,通过研究发现,已知的固氮的蓝细菌除少数种外,都是丝状体,丝状体中有一种特殊细胞——异形胞。实验证明固氮作用可以在异形胞中完成。这类专化性细胞与营养细胞有如下几点区别:1.有厚外衣,2.色素弱而不强,3.与营养细胞接合处有明显的折光性颗粒。另     

我国淡水水华蓝藻-束丝藻属新记录种

由于束丝藻属(Aphanizomenon Mort.ex Born.et Flah.)的藻丝、营养细胞、藻丝末端细胞(Terminal cells)、异型胞(Heterocysts)、厚壁休眠孢子(Akinetes)的形态和大小等特征易变,对鉴定工作造成许多闲难.所以该属的分类一直以来是藻类学者面临的长期难题.基于当今束丝藻属的分类研究,对我国淡水水体束丝藻属进行了研究,比较了该属的藻丝、营养细胞、异形胞、厚壁孢子及末端细胞的特征,发现了我困淡水水体的2个新记录种:柔细束丝藻(Aphanizomenon gracile Lemmermann)和依沙束丝藻(A.issatschenkoi(Usacev)Progkina-Lavrenko),并对其形态特征进行了详细描述.     

鱼腥蓝细菌PCC 7120游离DnaA的增加降低异形胞频率

研究在模式生物鱼腥蓝细菌Anabaena sp. PCC 7120中,以DnaA为研究对象,探究蓝细菌细胞周期中复制起始和异形胞分化之间的关系。结果显示:在有氮环境中, DnaA蛋白缺失或过表达并不影响细胞增殖和异形胞的分化。在缺氮环境下, DnaA缺失突变株Malr2009的异形胞分化频率(8.57%)与野生型(8.64%)间无显著差别,且该菌株增殖速率与野生型相比也无显著差异, DnaA蛋白缺失没有影响蓝细菌突变株(Malr2009)的异形胞分化频率和增殖速率。但DnaA蛋白过表达菌株Oalr2009的异形胞分化频率降低了20%,其在第12天A750约为1.2,细胞增殖速率快于野生型(第12天时A750约为0.9),增殖速率提高了30%。综上结果表明在鱼腥蓝细菌PCC 7120中,虽然DnaA不是细胞生长过程所必需的,但在缺氮条件下,游离DnaA增加会抑制异形胞分化频率。     

丝状体蓝藻藻殖段的分化及其调节机制

本文介绍了丝状体蓝藻（亦称蓝细菌）的藻殖段的分化及其调节机制。藻殖段与正常藻丝体的区别在于细胞开状、细胞内存有气囊和可移动的短而真的藻丝链等。本文对许多环境因子包括光和营养因素等促进或抑制藻殖段的分化进行一讨论;还介绍了含球藻（Ｎｏｓｔｏｃ）,单歧藻（Ｔｏｌｙｐｏｔｈｒｉｘ）和眉藻（Ｃａｌｏｔｈｒｉｘ）所具有复杂的细胞发育过程,即具气囊又可移动的藻殖段分化,异形胞分化以及营养细胞的被偿性色适应。这     

蓝藻异形胞光合固氮的初步研究

通常认为,异形胞是具有异形胞蓝藻的主要固氮场所。异形胞中只有PSI,没有PSII,其固氮功能和PSI直接相联系,这就为研究蓝藻光合和固氮的关系从结构功能的区分上带来了极大的便利。我们过去在研究整体蓝藻固氮中曾经观察到,蓝藻固氮