褐藻寡糖用于海水小球藻和盐生杜氏藻异养培养及其促生长作用机制

为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。     

转兔防御素基因小球藻培养的营养模式研究

在250mL摇瓶中研究了光自养、异养、混合营养3种营养模式对转兔防御素基因(NP-1)小球藻(Chlorella)的生长、NP-1表达量、总蛋白质含量、pH、葡萄糖消耗以及光衰减等几个方面的影响。结果表明,异养培养为转NP-1基因小球藻的最适营养模式。在此基础上,采用5,15,30L生物反应器补料分批异养培养转NP-1基因小球藻,细胞质量浓度分别达到3.67,4.87,6.39g/L。     

沙尘沉降对黄海海域异养细菌丰度和活性的影响

亚洲沙尘是全球沙尘的重要组成部分,黄海是受亚洲沙尘影响较大的海域。沙尘沉降是海洋营养元素的重要来源之一,对海洋异养细菌的生长有重要影响。为研究亚洲沙尘沉降对黄海海域异养细菌丰度和活性的影响,于2014年11月在北黄海S1站位和南黄海S2站位分别进行了船基围隔培养实验,通过添加不同浓度的沙尘和无机磷研究沙尘沉降对海洋异养细菌的作用过程。结果显示,沙尘的添加在南、北黄海海域均显著提高了异养细菌丰度和高核酸菌比例(HNA%),高浓度沙尘对异养细菌丰度和活性的促进作用最显著,培养结束后使北黄海和南黄海异养细菌丰度分别增加了62%和45%;磷的添加在北黄海海域显著提高了异养细菌丰度和高核酸菌比例(HNA%),高浓度磷对异养细菌丰度和活性的促进作用最显著,培养结束后使异养细菌丰度增加了50%。研究表明,沙尘能够缓解北黄海磷对异养细菌生长的限制,促进异养细菌的生长,增强异养细菌的活性,提高异养细菌在海洋生态系统中的生态功能。南黄海海域,沙尘在短期内对异养细菌的生长表现为抑制作用,降低了异养细菌的活性;沙尘在长期内对异养细菌的生长表现为促进作用,增强了异养细菌活性。等量沙尘的沉降方式不同,对生态系统的影响结果存在较大差异。     

蛋白核小球藻核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶小亚基部分基因序列的克隆与分析

以单细胞绿藻蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)(藻株编号为NMBluh015-1)为实验材料,利用几种绿藻中的核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)的小亚基(rbcS)的保守序列,设计简并引物,克隆到rbcS的一条cDNA(245 bp)和3条DNA序列(其编号为CP1、CP2和CP3,长度依次为1425 bp、810 bp、705 bp)。序列比较结果表明,该蛋白核小球藻rbcS cDNA核苷酸序列与普通小球藻(C.vulgaris)、杜氏藻(Dunaliella tertiolecta)(rbcS1和rbcS2)及蛋白核小球藻"太阳小球藻"株的相似性依次为93%、92%(91%)和90%,而其编码的氨基酸序列与杜氏藻相似性最高(80%);3条rbcS DNA序列与绿藻及高等植物rbcS部分序列表现了较高的同源性,其中2条DNA(CP2和CP3)部分区段同源性很高。实验结果表明扩增得到的cDNA和DNA序列为蛋白核小球藻rbcS基因。     

凯氏拟小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培养条件下的表达分析

为研究凯氏拟小球藻(Parachlorellakessleri)糖代谢分子机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术从凯氏拟小球藻中克隆了己糖激酶基因CkeHK(GenBankID:AHF54566),并对其自养、异养、混养条件下的转录表达进行分析。结果表明,该序列的cDNA全长为1844bp,开放阅读框1389bp,编码462个氨基酸。该蛋白的相对分子质量为49.73,等电点为6.98。实时荧光定量PCR结果显示,以自养培养条件为对照,异养培养和混养培养条件下,CkeHK均能够发生明显上调,且混养条件下上调量比异养条件下上调量更多,说明CkeHK可能在凯氏拟小球藻利用外源糖的过程发挥重要作用,并且光信号对于凯氏拟小球藻利用外源糖可能存在调控作用。这些研究结果为进一步阐明CkeHK的功能及其作用机制奠定了分子基础。     

异养细菌与虾病关系的研究

对对虾养殖池海水、底质、虾池进水及其邻近水域海水中的异养细菌和弧菌进行了调查研究.结果表明,在对虾养殖环境中,异养细菌菌群结构和各类群属细菌数量变化异常.弧菌成为优势菌属,并显示了喜欢在营养丰富的环境中生长的特点.弧菌可作为有机污染的指示菌.弧菌的数量与对虾发病有一定关系.     

辽河口湿地异养细菌的变化规律及影响因素研究

通过现场调查和模拟培养实验,对辽河口湿地芦苇生长期内土壤异养细菌的变化规律及其主要影响因素进行了研究.野外现场调查结果表明,异养细菌数量6月份最多,8月份最少;植被长势良好区异养细菌数量比裸滩区高1倍左右.现场培养实验结果表明,盐分、C/N、石油、植被对异养细菌数量均有影响,异养细菌数量随盐分增加而减少;C/N比值增加,异养细菌数量明显增多,碳氮比为10∶1时,异养细菌数最大,约为对照组的3倍;石油会显著抑制异养细菌生长,浓度越高,异养细菌数量越少;有植被组的异养细菌数量明显高于无植被组.     

兼养小球藻在不同浓度Fe3+培养下的蛋白质组学研究

为研究小球藻(Chlorella vulgaris)对不同浓度Fe~(3+)的响应,测定了自养和乙酸兼养小球藻在不同浓度Fe~(3+)条件下的生长速率和油脂含量,比较分析了兼养小球藻在不同浓度Fe~(3+)下的蛋白质组表达差异。结果表明,兼养小球藻比自养小球藻生长速率快,积累的生物量多,在缺铁条件下中性脂含量高。蛋白质组分析显示:在缺铁条件下光合作用相关蛋白含量最低;在缺铁和高浓度铁条件下,热激蛋白、蛋白合成和糖代谢等过程相关蛋白表达都下调,表明缺铁和高浓度铁条件对小球藻的生长都是逆境条件;在缺铁条件下氨基酸代谢相关蛋白表达上调,这可能是由于NO_3~–同化下降,氨基酸合成减少,需要进行氮的回收利用。上述结果表明:在兼养条件下缺铁培养的小球藻可获得较高生物量和中性脂含量;而高浓度铁能促进小球藻生长,但不能提高中性脂含量,对藻细胞也有一定的胁迫效应。     

九孔鲍肠道及其养殖水体中异养细菌产酶能力的分析

2002年5月从汕尾健生鲍鱼场养殖水体和成鲍肠道中分离筛选到26株异养细菌,其中11株来自成鲍肠道,15株来自养殖水体。对它们产胞外酶的能力进行了比较分析。结果表明肠道异养细菌中有72.7%能分泌蛋白酶、淀粉酶或明胶酶,9.1%分泌脂肪酶,45.5%分泌卵磷脂酶;水体异养细菌中则有46.7%能分泌蛋白酶或脂肪酶,66.7%分泌卵磷脂酶、淀粉酶或明胶酶。比较发现,肠道中脂肪酶或卵磷脂酶生产菌的比例小于水体异养细菌的比例;而蛋白酶、淀粉酶或明胶酶生产菌的比例却高于水体中异养细菌的比例。另外,水体异养细菌分泌多种胞外酶的能力强于肠道异养细菌。由此揭示现有鲍鱼肠道菌群结构的不完善,进而为通过添加有益菌而提高鲍鱼饲料利用率提供了可能。     

南海南部海域异养浮游细菌生长对外源营养物的响应

于2012年8月利用现场调查结合现场培养的方法研究了南海南部海域异养浮游细菌的生物量、呼吸速率、比生长速率和生长效率对外源营养物的响应。结果表明,南海南部海域异养细菌生物量低于北部海域;外源营养物可显著影响南海南部异养细菌生物量、比生长速率和细菌呼吸速率。在海盆区域S1站,异养细菌生长主要受DOC和氮限制,同时添加DOC、氮和磷会使细菌生物量、比生长速率和细菌呼吸速率明显增加;而在近海陆架S2站主要受磷限制,DOC和磷的添加会极大地促进异养细菌生长。分析发现,外源营养物在促进异养细菌生长的也同时也提高了异养细菌的物质转换效率,使异养细菌的异养程度进一步加大。     

Interaction between Chlorella vulgaris and bacteria：interference and resource competition

Research of interaction mechanism between Chlorella vulgaris and two bacterial strains(Z-QD08 and Z-QS01)were conducted under laboratory conditions.Growth rates of bacteria and C.vulgaris were tested under co-culture conditions to evaluate the effects of concentrations of C.vulgaris and bacteria on their interactions.To test whether the availability of inorganic nutrients,vitamins and trace metals affects the interactions between C.vulgaris and bacteria,experiments were performed with or without the culture medium filtrate of C.vulgaris or bacteria.The results showed that the growth of C.vulgaris was promoted at low concentrations of bacteria(5×106cells/ml),and expressed a positive correlation with the bacteria density,whereas opposite trend was observed for treatments with high bacteria density(10×106cells/ml and 20×106cells/ml).The growth rate of bacteria decreased with the increasing concentrations of C.vulgaris.The growth of bacteria Z-QD08 was inhibited by C.vulgaris through interference competition,while the mechanism for interaction between bacteria Z-QS01 and C.vulgaris was resource competition.The influence of cell density on the interaction between microalgae and bacteria was also discussed.These experiments confirm some elements of published theory on interactions between heterotrophic bacteria and microalgae and suggest that heterotrophic bacteria play an important role in the development of blooms in natural waters.     

CPA-核酸试纸条快速检测副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)方法的建立及其在海产品检测中的应用

本研究将交叉引物恒温扩增技术(cross priming amplification,CPA)与核酸试纸条相结合建立一种副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)快速可视化检测方法。针对副溶血性弧菌特有的不耐热溶血素基因tlh的六个不同区域设计两对特异性引物和一对检测探针,通过优化反应条件确定了最佳反应体系。CPA-核酸试纸条方法对副溶血性弧菌的检测具有较强的特异性,对纯培养物的检测灵敏度达到58 cfu/m L,对污染牡蛎中副溶血性弧菌的检测灵敏度为5.2 cfu/g,比传统的PCR技术灵敏度提高了10倍,且具有较高的稳定性。交叉引物恒温扩增技术与核酸试纸条相结合的方法操作简便、特异性强、灵敏度高且能有效防止污染,可用于现场及基层单位副溶血性弧菌的快速检测。     

文蛤鳃组织内共生菌分离鉴定和多样性分析

为探究文蛤（Meretrix petechialis）鳃组织内共生菌群的群落组成及结构，采用纯培养方法，对文蛤鳃组织的内共生菌进行了分离、纯化和16S rRNA鉴定，共筛选到215株细菌，分属于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门4个门级类群中，其中变形菌门是实现纯培养菌株数量最多的类群。基于16S rRNA序列信息，进一步对变形菌门的系统演化关系进行了分析，结果显示不同纲级类群的菌株分别聚集在了相应的分支内。另外，对获得的具有潜在抑菌活性或致病性的共生细菌进行了探讨，为后续对文蛤鳃内生菌的深入研究奠定了基础。     

海胆相关菌株抗菌活性筛选及其生物学特性

以8个菌株（3株革兰氏阳性菌、3株革兰氏阴性菌和2株真菌）作为指示菌,采用管碟法对分离自南海硇洲岛马粪海hP-（Hemicentrotuspulcherrimus）中的106株细菌（含放线菌）进行抗菌活性筛选,并对其中抗菌活性较强的菌株进行了基于16SrRNA基因序列的系统发育分析和生物学特性研究。结果显示．具有抗菌活...     

Cultural characteristics and identification of marine nitrifying bacteria from a closed prawn-culture system in Durban

A closed system, supplied with water from the Indian Ocean and stocked with the prawn Penaeus monodon, was used to identify and study the cultural characteristics of the associated marine nitrifying bacteria. This system provided the ideal environment for the development of nitrifying bacteria, which was monitored by assaying for the oxidation of either ammonia or nitrite. As these organisms grow very slowly, enrichment and fed-batch cultures were prepared to obtain pure cultures. The nitrifying bacteria are chemolithotrophs and can only be identified by observing their arrangement of internal or cytomembranes with the aid of the transmission electron microscope. All five listed genera of marine nitrifying bacteria were observed, namely Nitrosomonas and Nitrosococcus, which oxidize ammonia to nitrite, and Nitrobacter, Nitrococcus and Nitrospina, which oxidize nitrite to nitrate. Nitrosomonas europaea and Nitrobacter winogradskyi represented the dominant organisms in enrichment cultures and were also obtained in pure culture. Examination of the colonial morphology indicated the lack of distinct characteristics that could aid in their identification. A simple, effective method of observing the growth of ammonia-oxidizing bacteria microscopically, based on the breakdown of magnesium ammonium phosphate, is also described.     

不同碳源富集的石油烃降解菌群结构的分析

以原油和正十六烷为唯一碳源,从长期受石油污染的环境中富集和分离具有不同功能的石油烃降解菌,并利用平板法和PCR-DGGE法时不同碳源富集到的菌群结构进行分析.结果表明,利用2216E平板从以原油和正十六烷为碳源的富集液中各得到两株菌,分另11为TJ-1、TJ-2和TJL-1和TJL-2,分子生物学方法鉴定结果表明,这4株菌分别为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、威尼斯不动杆菌(Acinetobacter venetianus)、Oceanobacillus picturaeP和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus).PCR-DGGE分析结果表明,以原油和正十六烷为碳源的富集液中优势菌分别有5种和2种,且2种富集液中的优势菌明显不同.对比PCR-DGGE和平板法分析结果,可以看出PCR-DGGE法能够提供更全面的菌群结构信息.     

南海冷泉区贻贝(Bathymodiolus platifrons)附生菌的分离培养与多样性分析

以采集后适应培养0~24 h以及添加甲烷和硫化钠培养24~240 h的南海冷泉区深海贻贝(Bathymodiolus platifrons)为材料,取其鳃部,分析附生菌的多样性与适应性变化状况。共分离鉴定出贻贝附生菌270株,对菌株的16S r DNA进行聚类分析,结果表明所分离菌株主要分布在4个门,21个属,其中变形菌的数量最多且多样性高。分析发现原位新采集的贻贝鳃部附生菌的多样性较高,6 h后附生菌的多样性明显降低。分别添加甲烷和硫化钠对深海贻贝进行培养,甲烷组与碳代谢有关的假单胞菌的数量逐渐增多,且在甲烷组240 h中发现2株食烷菌属菌株。硫化钠组的芽孢杆菌属所占比例升高。此外还发现4株潜在的新种。本研究实现了深海冷泉区贻贝的实验室培养,并对贻贝鳃部附生菌群结构进行了分析,丰富了海洋极端环境微生物资源库,并为深入解析贻贝与其附生菌之间的相互作用关系奠定了基础。     

Availability of soil and sediment phosphorus to a planktonic alga

Chlorophyll production by Chlorella vulgaris Beij. var. vulgaris was used to estimate alga‐available phosphorus in clays, soils, and lake sediments suspended in water at concentrations appropriate to lake inflows during floods (100–500 g/m³). Chlorella apparently used 24–81% of 0.5M H2SO4 extractable phosphorus in clays from topsoils, about 25% from lake sediments, and 0.3–1.0% from, subsoils low in phosphorus and with high phosphorus retention.

The presence of suspended soil material did not reduce the availability to Chlorella of inorganic phosphorus added to the cultures. Increasing the Chlorella population by adding inorganic phosphorus resulted in an apparent increase in availability of phosphorus from the soil, possibly as a result of enzymic mineralisation of organic soil phosphorus. The amount of available phosphorus in lake sediments was not a reliable guide to the trophic condition, of the lake.

Suspended material from sediments, soils, and especially clay eroded from fertilised topsoils may provide phosphorus for algal growth in lakes. If allophanic clays are applied to lakes to sorb phosphorus and hence control eutrophication, the particles must settle out before planktonic algae in the photic zone can use the adsorbed phosphorus.     

冬季刺参养殖环境与肠道内细菌菌群的研究

运用传统细菌分离培养与分子生物学技术相结合的方法,对2008年11月至2009年1月冬季刺参(Apostichopus japonicus Liao)养殖池塘环境(养殖水、底泥、附着基)及刺参肠道内的细菌菌群进行了分析。应用平板稀释涂布培养计数法测得刺参养殖池塘水体、底泥、附着基和肠道细菌数量分别为0.75×102～1.4×104cfu/mL、8.7×104～8.1×105cfu/g、3.8×105～2.8×106cfu/g、7.1×105～1.5×107cfu/g;根据形态学差异从培养所得的细菌中筛选得到22株菌,用限制性内切酶Rsa I和Msp I对所分离菌株进行ARDRA(Amplified rDNA Restriction Analysis)分析,这22株菌被分为8种不同的分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU),其中OTU2与OTU3所包含的菌株分别占分离菌株种数的30%和20%;此外,作者对不同环境培养所得的优势度最高的细菌进行分子鉴定分析。结果表明:水环境中优势菌为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)及巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),沉积物中优势菌为巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、施氏假单胞菌(P.stutzeri)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),附着基中优势菌为巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis),灿烂弧菌(Vibrio splendidus),肠道中优势菌为巨大芽孢杆菌(B.megaterium)、苏云金芽孢杆菌(B.thuringiensis),灿烂弧菌(V.splendidus)、施氏假单胞菌(P.stutzeri)。通过对冬季刺参池塘细菌菌群多样性分析和优势菌鉴定,为筛选低温益生菌和防治刺参疾病提供了有益参考。