新疆尉犁县荒漠微藻的分离及其生物学特性分析

采用十倍稀释法对新疆尉犁县周边干旱-荒漠土壤进行荒漠微藻的分离纯化,并以18SrDNA作为分子标记进行分子系统学鉴定,对其中5株微藻生物学特性进行观察及生化成分含量的测定,为极端环境微藻资源的开发应用以及进一步探讨塔克拉玛干干旱-荒漠地区地质和生态环境演变史提供参考。结果表明:(1)共分离选出23株微藻,且分别属于绿囊藻属、马尔瓦尼亚属、小球藻属、原生管藻属和衣藻属等5个属,其中属于绿囊藻属的藻种最多(14株),占总分离藻种的60.87%。(2)5株微藻(每个属选1株)的生长曲线均呈典型的"S"形,最适生长温度为25~35℃。(3)成分分析结果显示,除XLD-M-4以外,其他4株微藻(XLD-B-4、XLD-B-6、XLD-B-9和XLDM-5等)的总蛋白含量均高于对照组CC-127,即分别等于CC-127的1.57、2.13、1.07和1.21倍;脂肪酸含量基本以不饱和脂肪酸为主,其中18碳不饱和脂肪酸(亚油酸/异硬脂酸)含量最高达44.88%,其次是16碳饱和脂肪酸(13-甲基正十五烷酸),为37.88%。     

2M3P灵菌红素对植物病原菌的抑制作用及其机制

本研究以从中国新疆塔尔巴哈台山上的有毒植物——块根芍药(Paeonia anomala)中分选获得一株产红色素的植物内生菌Serratia marcescens XJU-PA-6为研究对象,首先通过琼脂扩散法将Serratia marcescens XJUPA-6的发酵获得的色素粗提物分别和11种常见作物病原真菌进行拮抗实验,结果表明,色素粗提物对黄瓜枯萎病菌、番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌、棉花黄萎病菌、西瓜枯萎病菌和苹果斑点落叶病菌均有较强的抑菌作用,其中对苹果斑点落叶病菌的抑菌作用为最稳定;然后,采用紫外光谱、核磁共振氢谱碳谱分析及GC分析确认XJU-PA-6所产生的红色素为2-甲基-3-戊基灵菌红素(2M3PPG);最后结合扫描电镜、透射电镜和气质联用技术,通过分析发现,2M3PPG可通过抑制苹果斑点落叶病菌中14-α-去甲基化酶活性,来抑制真菌细胞膜上重要成分——麦角固醇的生物合成,从而造成真菌细胞膜中甾醇含量的降低,进而造成细胞膜结构和功能消失,最终导致真菌死亡。本研究结果初步证明,2M3PPG在生物农药方面具有较好地应用潜力。     

TUNEL法检测Cu~(2+)胁迫诱导的中国树花共生藻细胞的死亡

为了探讨铜离子胁迫对中国树花共生藻细胞毒害作用的机制及细胞死亡的原因,通过徒手切片,采用两种TUNEL检测法(Promega和Roche试剂盒)对2mmol/L和4mmol/L Cu~(2+)胁迫24h的中国树花地衣体共生藻细胞凋亡情况进行观察。结果表明:(1)伊文思蓝染色法检测结果显示,中国树花共生藻细胞活力在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫下显著降低,其细胞的死亡率随着Cu~(2+)浓度的提高和处理时间的延长而明显增加;(2)在2和4mmol/L Cu~(2+)胁迫条件下,中国树花共生藻细胞的TUNEL阳性细胞率在Promega试剂盒中检测结果分别为50.30%和31.21%,而在Roche试剂盒中共生藻细胞TUNEL阳性标记核分别为53.17%和36.88%,两种TUNEL检测法结果类似。(3)与伊文思蓝染色法检测的Cu~(2+)胁迫中国树花共生藻细胞活力相比,发现较低浓度的Cu~(2+)(2mmol/L)胁迫对地衣共生藻细胞的毒害作用可诱导启动细胞凋亡程序,而较高浓度的Cu~(2+)(4mmol/L)胁迫对地衣共生藻产生较严重的毒害则导致大部分细胞的坏死,只有极少数细胞出现细胞凋亡。(4)两种试剂盒均可用于较低浓度Cu~(2+)胁迫引起的地衣体共生藻细胞凋亡的检测;直接将徒手切片材料用于TUNEL细胞凋亡原位检测中也得到了较理想的结果,避免了制备石蜡切片的繁琐步骤,缩短实验时间,简化了实验流程。     

地卷属5株共生藻的分离鉴定及抗逆性分析

[目的]了解地卷属的5种地衣共生藻分离、鉴定,并对其响应干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫因子的抗逆特性进行研究。[方法]采用涂布法进行分离培养及其结合形态与分子学方法初步鉴定分类地位;并采用PEG模拟法和重金属检测法研究对共生藻耐受性。[结果](1)在绿皮地卷(Peltigera apthosa)、犬地卷(Peltigera canina)、平盘软地卷(Peltigera elisabethae)、地卷(Peltigera rufescens)和膜地卷(Peltigera membranacea)等5种地卷中分离培养了5株藻(编号为1、2-1、4-2、6和7号),均属于杆裂丝藻属(Stichococcus)。(2)PEG模拟法对共生藻耐干旱特性的研究结果表明,1号、2-1号、6号和7号共生藻的干旱耐受性可达到30%,其中1号共生藻、2-1号和6号共生藻的PEG耐受性达40%。共生藻对不同重金属离子的耐受性存在显著差异:对1.0 mmol/L浓度Cu~(2+)、Cd~(2+)和Fe~(2+)均有一定的耐受性藻株为1号、2-1号、6号和4-2号共生藻;对1.0 mmol/L Zn~(2+)具有耐受性的藻株为6号、7号和4-2号共生藻。其中6号藻株对Cu~(2+)和Fe~(2+)的耐受性可高达1.5 mmol/L,7号藻株也对Cu~(2+)耐受性达到1.5 mmol/L',6号藻株对不同重金属的耐受性显著高于其它藻株。5株共生藻中,4-2号和7号藻对0.3 mol/L氯化钠具有一定的耐受性,1号和6号共生藻对Na Cl的耐受性最为强,可达到0.4 mol/L。其中(6号、7号、2-1号)在35℃条件下也能生长,所有藻株均显示敏感性。[结论]对干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫抗逆特性最高的藻株为地卷中分离的6号藻株。研究结果证实了地卷属地衣中包含了具有较强的生存力和耐干旱、重金属和盐胁迫适应能力的藻类品种。