温度和光照对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响

岩藻黄素(fucoxanthin)是一种特殊的类胡萝卜素,具有许多显著的功效和很高的应用价值。三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是一种海洋硅藻,是一种可用于提取岩藻黄素的合适材料。作者以三角褐指藻的生物量、光合活性和岩藻黄素含量为指标,研究了不同的温度(20℃、25℃、30℃)、不同的光照强度(12800 lx、7200 lx、4000 lx)和不同光质(红光、蓝光、绿光)对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的影响。实验结果表明,25℃对三角褐指藻的生长没有影响,但提高了岩藻黄素的含量,30℃对三角褐指藻的生长及岩藻黄素积累均有抑制现象;12800 lx、7200 lx的光照强度都可促进三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的升高,其中,7200 lx的光照强度对三角褐指藻的生长及岩藻黄素含量的提高更加显著;红光条件可促进三角褐指藻的生长和提高三角褐指藻的岩藻黄素含量,而绿光和蓝光抑制三角褐指藻的生长,并导致三角褐指藻的岩藻黄素含量降低。因此,25℃、7200 lx和红光的培养条件是三角褐指藻生长和岩藻黄素积累的最适宜条件。     

雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)基因工程选择试剂的筛选

采用细胞计数法，研究了重要经济微藻——雨生红球藻对10种基因工程常用选择试剂的敏感性。结果表明，雨生红球藻对除草剂草丁膦和抗生素Zeocin比较敏感，50μg／ml的草丁膦和25μg／ml的Zeocin可明显地抑制雨生红球藻生长，尤其是50μg／ml的草丁膦能导致细胞两周内全部死亡；高浓度的卡那霉素和硫酸链霉素也可抑制雨生红球藻的生长；雨生红球藻对包括氯霉素和G418在内的其他6种试剂不敏感，即使处理浓度高达1000μg／ml。本文结果提示草丁膦可能是雨生红球藻基因工程适宜的选择试剂，其相应的抗性基因bar可能成为雨生红球藻遗传转化的选择标记基因。     

三角褐指藻紫外线诱变及高产EPA藻株选育

利用紫外诱变法对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)进行诱变育种。实验得到三角褐指藻的最佳紫外辐射剂量为18 W的紫外灯距离藻液35 cm照射15 min。通过单细胞分离技术获得1株突变株UP1,与出发藻株相比,突变株UP1的EPA产量提高10.2%。研究了诱变株的最适生长及产EPA的条件,结果表明UP1在NaNO_3 75 mg/L,p H 7.5,昼夜温度17~15℃,接种量为10%时培养7天,具有最大的生长速率和EPA产量。探讨了诱变株的遗传稳定性,结果表明诱变株可稳定遗传。     

浒苔原生质体再生苗对草丁膦与6种抗生素的敏感性

浒苔(Ulva prolifera)是构成黄海绿潮的优势种,通过构建浒苔稳定转化系统,可以为相关基因功能验证提供有力工具。本文以浒苔原生质体再生苗为材料,试验了对除草剂草丁膦和6种抗生素的敏感性,发现浒苔对氨苄青霉素、卡那霉素、硫酸链霉素、Zeocin 4种抗生素不敏感,对氯霉素、潮霉素较敏感,对除草剂草丁膦极为敏感,进一步统计得出草丁膦对浒苔的半致死剂量(LD50)和95%可信限,发现敏感性与光周期明显相关。上述结果为进一步筛选转化子、构建浒苔稳定转化系统打下了基础。     

4种海洋微藻对久效磷的抗性与其抗氧化能力的相关性

于１９９４年８月－１９９５年１２月,动用生态毒理学和生物化学实验方法,选用扁藻、叉鞭金藻、三角褐指藻及盐藻４种海洋微藻为材料进行海洋微藻对效磷的抗性与抗氧化能力相关性的实验。结果表明,久效磷在协迫过程中,微藻细胞内产生了过量的对细胞有伤害作用的活性氧,４种海洋微藻细胞内活性氧清除酶－超氧化物歧化酶的活性高低依次为盐〉三角褐指藻〉叉鞭金藻〉扁藻。比较毒性实验证明：４种海洋微藻对久效磷的基本身抗氧化能     

导入bar基因获得裙带菜草丁膦抗性配子体

裙带菜(Undaria pinnatifida)配子体经2.5 L气升式光生物反应器快速营养增殖,通过基因枪法将携带草丁膦抗性基因(bar)的载体转入扩增后的配子体,经草丁膦筛选,获得抗性克隆。提取抗性克隆配子体基因组总DNA,经PCR和PCR Southern检测,结果显示60%的抗性克隆可检出bar基因,表明bar基因是裙带菜配子体基因工程有效的筛选标记。     

三角褐指藻与东海原甲藻间的他感作用研究

本文主要探究了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)之间的他感作用。在实验室模拟条件下,分别研究了添加比例为10%、40%、60%、90%、100%的三角褐指藻无藻细胞滤液的培养基对东海原甲藻生长的影响,以及相同比例的东海原甲藻无藻细胞滤液培养基对三角褐指藻生长的影响。结果表明,低浓度三角褐指藻滤液对东海原甲藻(P.donghaiense)的生长表现为促进作用,高浓度则抑制其生长,因此,不同浓度的三角褐指藻藻液对东海原甲藻生长表现出两种相反的他感作用效果;而东海原甲藻滤液对三角褐指藻(P.tricornutum)的生长没有显著影响,说明东海原甲藻并未对三角褐指藻表现出他感作用。     

防污剂Irgarol 1051对三角褐指藻生长及生理特性的影响

为研究防污剂Irgarol 1051对微藻生长及生理生化特性的影响,以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为材料,分析了Irgarol 1051对P.tricornutum生长、叶绿素a含量、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活力及丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量等的影响。结果表明:Irgarol 1051可抑制P.tricornutum的生长,并诱导其产生耐受性;P.tricornutum中叶绿素a、可溶性蛋白质含量及SOD酶活力等均随Irgarol 1051质量浓度的增加而升高,以维持其生长和生理状态;随着Irgarol 1051质量浓度的升高,藻细胞中MDA含量显著增加,表明细胞中活性氧自由基(Reactive oxygen species,ROS)过量积累,这将破坏藻细胞的膜结构与功能。研究结果将为探讨Irgarol1051对微藻的效应机制及其环境风险评价提供数据资料和科学依据。     

三角褐指藻遗传转化体系建立及绿色荧光蛋白基因表达

三角褐指藻能够大量合成并积累PUFAs,特别是EPA,有望成为工业化生产EPA的原料。以pPha-T1为基础质粒构建了含有绿色荧光蛋白基因的重组质粒pPha-GFP,采用基因枪方法转化三角褐指藻,通过抗生素(博莱霉素)筛选得到转化藻株,在蓝光的激发下,转化藻发出绿色荧光,说明绿色荧光蛋白(GFP)基因成功表达。三角褐指藻遗传转化体系的建立为该藻分子遗传学研究奠定了基础。     

转基因与野生型三角褐指藻生理特性的比较研究

利用叶绿素荧光仪分别测定转基因和野生型三角褐指藻的最大光能转化率,利用流式细胞仪分别测定它们的细胞大小和叶绿素含量,通过血球计数板计数绘制其生长曲线并计算比生长速率。统计分析结果显示:在培养周期内,野生型和转基因三角褐指藻的最大细胞密度有显著差别,野生型藻株的比生长速率显著高于转基因藻株,说明转基因影响了三角褐指藻的生长;野生型与转基因藻株的F_v/F_m在第2天差别不显著,但到第8天时,转基因藻株的F_v/F_m却显著高于野生型的;特基因藻株的叶绿素含量和细胞大小均显著高于野生型藻株。研究结果表明,转基因对藻细胞的生理特性产生了一定的影响,该结果为微藻转基因研究提供一定的理论依据。     

多形微眼藻在不同氮源条件下固碳途径的转录组解析及与其他微藻的比对

本研究通过转录组技术对不同氮源培养下的多形微眼藻(Minutocellus polymorphus)固碳途径进行分析。通过对转录本进行NR、NT、Swiss-Prot和KOG富集分类及GO、KEGG相关代谢途径和基因差异表达分析,构建了多形微眼藻固碳途径。研究发现该藻除具有C_3固碳途径外,还具有较完整的C_4固碳通路。在注释到的164个固碳相关编码基因中,有33个出现明显表达差异。根据基因的差异表达情况可以发现,在有机氮源中多形微眼藻C_3固碳途径的核酮糖-1,5-二磷酸再生阶段和C_4固碳途径的磷酸烯醇式丙酮酸再生阶段相关编码基因均有上调表达, C_4固碳羧化阶段相关编码基因均有下调表达。研究对比了多形微眼藻与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)、三角褐脂藻(Phaeodactylum tricornutum)和抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)固碳途径的异同点,发现多形微眼藻与抑食金球藻有相似的C_4固碳途径,与三角褐脂藻有相似的C_3固碳途径。进一步分析多形微眼藻碳氮代谢途径基因表达情况,发现两种代谢途径相互支撑,存在协同效应。研究结果可丰富微藻的固碳通路研究,也可为深入分析褐潮暴发原因提供依据。     

光质对三角褐指藻光保护过程的影响

光能一方面驱动光合作用固定二氧化碳,另一方面当光能过剩就会对光合细胞产生氧化性损伤,甚至导致细胞死亡。硅藻等光合生物通过叶绿素荧光非光化学淬灭(NPQ)把过剩的光能转化为无害的热,达到保护细胞的目的。硅藻NPQ的诱导受硅甲藻黄素循环调节,并且与众多环境因子密切相关。作者通过对海洋环境的模拟,研究了不同光质下三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)受到的影响测定并比较了红、绿、蓝3种单色光处理的三角褐指藻响应高光胁迫时的NPQ及硅甲藻黄素循环的差异。叶绿素荧光的结果显示,在相同的胁迫性强光和胁迫时间内,蓝光下处理的三角褐指藻形成的NPQ更高,而且胁迫阶段淬灭的荧光在低光阶段恢复的更快。色素测定的结果显示,3种单色光下处理的三角褐指藻的硅甲藻黄素循环的环脱氧比(DEPS)与对照组没有显著差异。实验结果表明,蓝光对三角褐指藻响应高光、形成NPQ至关重要。     

化学诱变剂在实验海洋食物链中的流动以及遗传毒性的检测

于１９８９年３月－１９８９年９月，利用极谱测定法研究了无机诱变剂Ｃｄ在３级实验食物（链从褐指藻经中国对虾至欧氏六线鱼）中的传递，并对积累Ｃｄ的中国对虾和欧氏六线鱼肌肉和内脏灰样进行了紫露草微核测定。结果表明，Ｃｄ浓度在传递中依次减少；经过６ｄ喂食，Ｃｄ从褐指藻到中国对虾的传递比例为６６．６％；经过７ｄ喂食，Ｃｄ从中国对虾到欧氏六线鱼的传递比例为２９．９％。ｔ测验发现，处理组对虾内脏灰样与肌肉灰样之     

硅藻岩藻黄素特性与其生物合成的研究进展

岩藻黄素的化学结构包含丙二烯键、环氧基、以及共轭羰基和羟基,是一类珍稀类胡萝卜素。岩藻黄素能够和叶绿素a/c某些蛋白形成FCP复合物,存在于许多海洋藻类细胞的光合系统内,在光捕获和光传递方面起重要作用。此外,岩藻黄素在抗肥胖、抗炎、抗癌和抗氧化等方面的生理活性已经被证实。硅藻细胞是岩藻黄素的理想来源,三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是硅藻的模式藻种。本文对三角褐指藻来源岩藻黄素的研究进展进行了评述,主要包括岩藻黄素的生理特性和功能、生物合成途径以及合成中的关键酶,影响其生物合成的环境条件等,并对其未来研究进行了展望。     

杜氏盐藻叶绿体ATP合酶α亚单位基因启动子的克隆及初步功能分析

采用DraⅠ,EcoRⅤ,PvuⅡ,ScaⅠ,SmaⅠ和StuⅠ六种内切酶消化杜氏盐藻（Dunaliella salina）叶绿体基因组DNA,与相应DNA接头连接,构建成无载体连接的盐藻叶绿体Genome Walker DNA文库。利用长距离PCR（long distance-polymerase chain rea...     

Uptake and metabolism of arsenate by anexic cultures of the microalgae Dunaliella tertiolecta and Phaeodactylum tricornutum

Axenic cultures of the microalgae species, Dunaliella tertiolecta and Phaeodactylum tricornutum were grown at arsenic (As) concentrations typically found in uncontaminated marine environments ( 2 µg L^− 1) under different phosphorus concentrations. D. tertiolecta accumulated higher arsenic concentrations (mean: 13.7 ± 0.7 µg g^− 1 dry mass) than P. tricornutum (mean: 1.9 ± 0.2 µg g−1 dry mass). Media phosphorus concentrations (0.6–3 mg/L) had little influence on microalgae growth rates or arsenic accumulation. Arsenic was present as lipid bound (29–38%; 4.2–9.5%), water-soluble (20–29%; 26–34%) and residue bound (41–45%; 57–69%) arsenic species in D. tertiolecta and P. tricornutum respectively. Hydrolysed lipids contained mostly glycerol arsenoribose (OH- ribose), dimethylarsinate (DMA) and inorganic arsenic (As(V)) moieties. Water-soluble species of microalgae were very different. D. tertiolecta contained inorganic arsenic (54–86%) with variable amounts of DMA (7.4–20%), arsenoriboses (5–25%) and traces of methylarsonate (MA) ( 1%). P. tricornutum contained mostly DMA (32–56%) and phosphate arsenoribose (PO₄-ribose, 23–49%) and small amounts of OH-ribose (3.8–6.5%) and As(V) (9–16%). Both microalgae contained an unknown cationic arsenic species. The residue fractions of both microalgae contained predominately inorganic arsenic (99–100%). These results show that at natural seawater arsenic concentrations, both algae take up substantial amounts of inorganic arsenic that is complexed with structural elements or sequestered in vacuoles as stable complexes. A significant portion is also incorporated into lipids. Arsenic is metabolised to simple methylated species and arsenoriboses.     

中国明对虾血蓝蛋白C末端片段在毕赤酵母中的表达及其抗菌活性

为研究中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)血蓝蛋白C末端(FcHC-C)的抗菌功能,将血蓝蛋白基因FcHC的2个C末端基因片段连接到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建酵母表达载体pPIC9K/FcHC-C。该载体经SalI酶切后,采用PEG法转化毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)。转化子经过PCR鉴定后,阳性克隆通过含有G418的YPD平板筛选,获得高拷贝重组子。重组毕赤酵母利用甲醇诱导表达目的基因。经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析结果表明,利用酵母工程菌成功表达了血蓝蛋白C末端片段(rFcHC-C1和rFcHC-C2)。抑菌活性鉴定实验结果显示,重组蛋白rFcHC-C1和rFcHC-C2作为阴离子抗菌肽具有抗真菌和抗细菌的活性。