衣藻有性生殖的分子机制

衣藻作为分子生物学研究的模式材料,被广泛用于植物光合作用、鞭毛组装与功能、细胞周期与节律、细胞信号传导与光感受、细胞识别等重要生物学过程的研究,而且衣藻有性生殖的分子机制与人类某些疾病的发生机制存在联系.该文对国内外近年来有关莱茵衣藻在有性生殖过程中凝集素的动态分布,包括鞭毛粘连、补充、传递、脱粘连、凝集素合成的正调节,以及与性凝集素行为有关的基因研究进展进行综述,以阐明衣藻有性生殖的分子机制,为人类的疾病研究提供参考.     

莱茵衣藻磷脂二脂酰甘油酰基转移酶3在三酰甘油合成中的功能研究

为研究磷脂二脂酰甘油酰基转移酶（PDAT）在三酰甘油合成中的功能,克隆了莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii） PDAT同源基因CrPDAT3干涉片段,通过构建CrPDAT3 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻,对CrPDAT3基因有效沉默,结果显示转基因藻株生长减缓,油脂含量下降14.65%-45.15%,说明CrPDAT3对油脂合成起到重要的作用。研究结果对于该基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。       

微RNA Cre-miR914参与调控衣藻对高温胁迫的适应过程

高温胁迫是生物所面临的常见环境胁迫,因此在长期进化中生物逐渐进化出了对高温胁迫的高效适应能力.目前,有关藻类对高温胁迫的适应机制研究主要集中在生理调控及其相关的编码基因调控方面,而有关非编码基因对高温适应的调控尚无报道.在前期研究中,我们通过对衣藻细胞的定量PCR筛选和生物信息学分析发现,在多种胁迫处理后Cre-miR914表达下调且其靶基因有可能是RPL18,但对它们的作用却不清楚.本研究中利用生物信息学结合降解组测序确定了Cre-miR914的靶基因是RPL18,接着利用定量PCR验证Cre-miR914及其靶基因的表达情况,发现Cre-miR914表达在高温处理后明显下调,而RPL18表达明显上调,同时通过构建Cre-miR914过表达株和靶基因RPL18过表达株,结合高温胁迫处理和抗性表型研究,发现Cre-miR914过表达明显降低衣藻对抗高温胁迫能力,而靶基因RPL18过表达提高了衣藻对抗高温胁迫能力.本研究发现了一个microRNA参与调控藻类高温适应过程的分子机制,即衣藻通过调控Cre-miR914及其靶基因RPL18表达参与了的高温胁迫适应过程.     

莱茵衣藻叶绿体生物反应器研究进展

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinharditi)是一种遗传机制已研究比较清楚的模式植物。近年来,生物反应器是当今世界上各国生物技术研究的一个热点,随着生物技术的发展,已成功实现衣藻作为生物反应器生产重组蛋白及抗体,生产的部分产品已经实现了商品化,与其他生物反应器相比,其在外源基因表达水平和转基因植物安全性等方面有明显的优势,尤其是在控制转基因沉默和遗传稳定性方面展示了极大的优越性。因此,莱茵衣藻是一种具有很好发展前景的生物反应器,必将在未来的药用蛋白生物技术领域发挥重要作用。主要对提高基因在莱茵衣藻叶绿体中表达的策略,转化技术的特点及其未来的发展前景等方面进行了简单评述。     

衣藻叶绿体分裂基因CrFtsZ1在E.coli中的表达

FtsZ蛋白在细菌的分裂中起着重要作用,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。细胞内FtsZ蛋白浓度的明显降低或异常升高均可阻断正常的细胞分裂过程进而导致丝状菌体的产生。为了研究衣藻叶绿体分裂基因ftsZ的功能,构建了衣藻CrFtsZ1的原核表达重组质粒。试验结果表明,衣藻ftsZ的表达严重影响了大肠杆菌的分裂,初步证明衣藻FtsZ蛋白不仅与E．coli FtsZ蛋白在序列上相似,而且也有着相似的功能,同时这一结果也为真核细胞中质体的内共生起源提供了直接的证据。     

利用Imaging-PAM研究莱茵衣藻对环境变化的响应

本文介绍了Imaging—PAM—M—Series调制叶绿素荧光成像技术在莱茵衣藻活体叶绿素荧光检测中的应用。该方法利用CCD对藻体直接成像,可同时检测多个样品。后期分析可获得图像中任意区域的初始荧光产量（R）、充分暗适应后PSII的最大光化学效率（眠）、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量【Y（Ⅱ）】、光化学淬灭系数（qp）、非光化学淬灭系数（NPQ）等指标。文章以敌草隆[3-（3,4-dichlorophenyl）-1,1-dimethylurea,DCMU]和没食子酸丙酯（propyl gallate,PG）对莱茵衣藻野生型及其抗DCMU突变体的影响为例,说明该技术在莱茵衣藻研究中是可靠的,具有简单、快速、灵敏等特点。     

莱茵衣藻E2泛素结合酶CrUBC23调控油脂积累

【目的】为研究莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzymes,E2)CrUBC23在莱茵衣藻油脂代谢中的作用,为高产油微藻基因工程改良和揭示藻类油脂合成及代谢调控机理奠定基础。【方法】qRT-PCR分析莱茵衣藻在低氮、低磷胁迫下泛素结合酶CrUBC23表达情况;克隆CrUBC23同源基因干涉片段和全长基因,构建RNAi干涉载体和过量表达载体,转化莱茵衣藻并检测生物量和油脂含量;构建CrUBC23-GFP融合表达载体,用农杆菌浸染洋葱表皮细胞进行亚细胞定位。【结果】莱茵衣藻在低氮、低磷胁迫下CrUBC23基因表达量显著增加,增加幅度分别为正常培养的4.98–5.80倍和1.85–5.20倍。RNAi干扰结果显示,转基因藻细胞中性脂含量降低5.5%,总脂含量降低3.16%–17.6%。过量表达结果显示,转基因藻细胞中性脂含量增加8.8%,总脂含量增加4.51%–14.03%。【结论】CrUBC23正向调控莱茵衣藻油脂代谢,该基因定位于细胞核。     

春华秋实，友谊花开——第12届国际孢粉学大会及中国代表活动侧记

四年一届的国际孢粉学界的学术盛会--国际孢粉学大会于2008年8月31日-9月5日在德国美丽的莱茵河畔城市波恩召开.本次会议为第12届会议,并与国际古植物大会同时同地联合召开,吸引了世界各地的800多位代表与会,实为空前盛况.参加本次会议的中国大陆地区代表共计46名,位列各国或地区之第6,真实反映了我国古植物与孢粉学界在近年来的发展状况.另外,中国台湾地区也有6位代表与会.     

CPI大部分缺失影响莱茵衣藻光能转换特性的研究

用紫外光处理野生型莱菌衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）CC－125得到突变体CC－1047。电泳检测证明：突变型衣藻CC－1047缺失了绝大部分色素蛋白复合体I（CPI）。进而详细地研究了CPI的部分缺失对突变型衣藻的光物理和光化学反应的影响。野生型衣藻的低温荧光峰有两个,分别在691nm和717nm左右;突变型CC－1047的低温荧光峰只有一个,在709nm左右,且荧光强度增加了3－4倍。709nm的峰被认为是光系统I捕光天线色素所发出的。在突变体中出现的这个峰,说明天线色素吸收的光能未能传递到光系统I的反应中心,再进行电荷分离;而是以荧光的形式也发生了改变,野生型和突变型的荧光在开启作用光后都很快上升,但随后野生型的逐渐下降,而突变型CC－1047的基本上不下降;与野生型相比,突变型衣藻CC－1047的光系统I反应中心色系P700的氧化还原活性降低80％以上,表明突变型衣藻细胞内与PSI相关的电子传递已不能正常运转。     

CO_2浓度变化对两种淡水绿藻的显微结构和超微结构的影响(英)

为了探讨淡水绿藻在适应CO2 浓度变化过程中细胞形态和结构的变化 ,通过普通显微镜和电子显微镜观察了在不同CO2 浓度培养下的莱因衣藻 (ChlamydomonasreinhardtiiDang)和斜生栅藻 (ScenedesmusobliquusK櫣ｔｚ)细胞。结果表明 ,CO2 浓度变化对莱因衣藻细胞体积没有明显的影响 ,但斜生栅藻在低浓度CO2 培养下细胞体积明显增大 ,并可见细胞内含有大量颗粒。两种绿藻细胞的超微结构显示 ,在低浓度CO2 培养下 ,细胞内叶绿体数目明显减少 ,并可见明显的淀粉盘包围的蛋白核 ;细胞内还可见大量的淀粉粒。而在高浓度CO2 培养下 ,这两种绿藻细胞内均未见明显的蛋白核和大量淀粉粒出现。