条斑紫菜类囊体膜蛋白质组双向电泳研究方法

本文以蓝绿温和胶电泳为工具,首次在国内用于条斑紫菜类囊体膜色素蛋白质复合物的研究。结果显示：（1）利用非离子型去污剂十二烷基麦芽糖苷（DM）增溶条斑紫菜类囊体膜,DM/Chla（w/w）15：1产生的效果较好,在BN-PAGE胶中可以分离到较多较清晰的条带。（2）选取蔗糖密度层50%条带制备得到的类囊体膜样品进行第一向BN-PAGE和第二向SDS-Urea-PAGE电泳实验。第一向电泳分离出4个蛋白复合物,对第二向电泳胶上的15个蛋白点切取做质谱鉴定,检测到PSⅡ 47KDa,PSⅡ 44KDa,cytochrome f ,PSⅡ D2,PSⅡ D1等蛋白。本实验证实了温和胶电泳与SDS电泳结合对于条斑紫菜这种原始红藻的类囊体膜研究方面应用的可行性。     

裙带菜(Undaria pinnitifida)色素蛋白复合物的分离及光谱特性的初步研究

以褐藻裙带菜(Undaria pinnatifida)为实验材料，采用蔗糖密度梯度超速离心的方法纯化类囊体膜；以去污剂sDs为增溶剂(SDS：Chl=20：1，4℃增溶20min)，再用蔗糖密度为60％、50％、40％、30％、20％、15％和10％的梯度离心法，从裙带菜中成功地分离出5条含色素的蛋白质复合物带。离心结果显示在离心管顶部没有任何颜色，表明经过SDS增溶没有产生游离色素，纯化的类囊体膜和5条色素条带进行吸收光谱分析，显示了属于叶绿素n(Chl-a)的吸收峰：418、436和667到672nm。叶绿素c(Chl-c)的吸收峰：615和620nm。荧光发射最高峰位于682到690nm的区域。荧光激发光谱显示有Chl-a和Chl-c的激发峰，40％层带所含有的色素复合物只有属于Chl．n的吸收峰。分析结果表明：10％、15％层带所含有的色素复合物是褐藻的捕光色素复合物；20％、30％层带所含有的色素复合物是浅绿色的PSⅡ复合体(仍然含有捕光色素)，40％层带所含有的色素复合物是深绿色PSⅠ复合体，50％层带所含有的色素复合物是没有被增溶的类囊体膜。     

条斑紫菜孢子体与配子体光合系统Ⅱ(PSⅡ)稳定性研究

膜蛋白是生物领域研究中的热点和难点。在光合作用研究中,对于藻类个体发育过程中光合膜蛋白结构和功能的变化所知甚少,其中的一个限制因素是能否纯化得到大量高活性的稳定且均一的光合膜蛋白。作者从条斑紫菜(Porphyra yezoensis)孢子体和配子体中分离纯化得到光合系统(PSⅡ)复合物,并研究了其完整性和放氧活性。结果表明,孢子体和配子体的PSⅡ复合物,在4℃条件下保存比在-80℃下保存放氧活性高,稳定性高。配子体PSⅡ复合物,在-80℃保存第6天就已经没有放氧活性,而孢子体PSⅡ复合物仍有放氧活性。对4℃下保存的PSII复合物进行分子筛柱层析,室温吸收光谱测定以及放氧活性测定,发现随着放氧活性逐渐降低,蛋白大分子有聚合现象。室温吸收光谱表明经过长期的保存,吸收峰向短波长方向偏移,叶绿素易降解成为脱镁叶绿素     

温度、光强和pH对条斑紫菜孢子体和配子体类囊体膜上光系统活性的影响

光合作用研究中,对于个体发育过程中类囊体膜蛋白结构和功能的变化所知甚少,其中的一个限制因素是能否纯化得到大量高活性的稳定且均一的膜蛋白。作者以条斑紫菜（Porphyra yezoensis）2个不同发育阶段（孢子体和配子体）作为研究对象,分离得到了孢子体和配子体的类囊体膜．在不同的温度、光强和pH下,对其类囊体膜上的光系统活性进行了研究。结果表明,孢子体和配子体的PSⅠ活性均随温度和光强的升高而呈现一个先升高后降低的趋势,在温度18℃,光强为2320lx时具有最高的PSⅠ活性。而孢子体乖配子体的PSll活性随温度和光强的变化趋势不明显,孢子体PSⅡ活性在温度18℃,光强为2320lx时最高,配子体PSⅡ活性在温度13℃,光强为2800lx时最高。孢子体PSⅠ在酸性条件下较活跃,在pH5．4时具有最高的PSⅠ活性,配子体PSⅠ在碱性条件下较活跃,PSⅠ活性在pH10．4时最高;孢子体PSⅡ活性随pH的升高呈现一个先升高后降低的趋势,配子体PSⅡ活性随pH变化趋势不明显,但都在pH8．0处活性最高。     

不同去污剂对裙带菜和石莼色素蛋白复合物分离的影响

以褐藻裙带菜(Undaria pinnatifida)和绿藻石莼(Ulva pertusa)为实验材料,利用SDS,Dig,Triton X-100三种去污剂,分别与叶绿素按不同比例增溶类囊体膜,采用蔗糖密度梯度超速离心的方法分离色素蛋白复合物,蔗糖密度梯度为60%,50%,40%,30%,20%,15%和10%。实验结果表明:当SDS与叶绿素质量比为20∶1时,能够从裙带菜类囊体膜中分离得到5条含蛋白质复合物带。对于石莼类囊体膜的增溶,当SDS与叶绿素的质量比为10∶1,Triton与叶绿素质量为20∶1时,同样能够分离得到5条含蛋白质复合物带。褐藻和绿藻色素蛋白复合物对去污剂的敏感程度有很大差别。     

用于紫菜无性系种质鉴定的计算机化DNA指纹的建立

研究用RAPD技术对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)、坛紫菜(P.Haitanensis)、半叶紫菜(P.Katadai var.Hemiphylla)和少精紫菜(P.Oligospermatangia)的15个无性系丝状体进行了遗传多样分析,用120个Operon引物进行了筛选,从中选用来自OPJ-18和OPN-02扩增出的8条多态性条带构建了这15个紫菜无性系的DNA指纹图谱,在该图谱中每个紫菜无性系均有各自特异的DNA指纹.用1和0分别表示DNA带的出现和缺失,将各个无性系的DNA指纹用计算机语言表示,建立了15个紫菜无性系的计算机化DNA指纹;在此基础上设计了紫菜无性系种质鉴定的计算机软件PhGI.     

光质对条斑紫菜自由丝状体生长和生理指标的影响

光质是影响藻类生长发育的重要因子。本文旨在研究栽培型条斑紫菜(Neopyropia yezoensis)自由丝状体在不同光质(白光、红光、蓝光、绿光)下生长率、形态、超微结构、色素含量及抗氧化酶活性的差异。结果显示:培养21 d后,白光显著提高条斑紫菜自由丝状体特定生长率和叶绿素a含量,其次是红光和绿光,蓝光最差。和白光组相比,蓝光组藻体藻红蛋白(PE)含量最高,红光、绿光组藻体藻蓝蛋白(PC)含量较高。白光组藻体正常黑褐色,细胞壁最厚。红、绿光组藻体绿色,直径和细胞壁厚度与白光组相近。蓝光组藻体鲜艳红色,直径最小,细胞壁最薄,且超微结构显示类囊体上质体小球数量最多。蓝光照射后,藻体丙二醛(MDA)含量最高,超氧化物歧化酶(SOD)活性最低。研究表明,白光最有利于条斑紫菜自由丝状体生长,其次是红光和绿光,蓝光则有不利影响。     

条斑紫菜Tubulin和Kinesin基因家族鉴定及失水胁迫表达模式分析

微管是细胞骨架的主要成分,其结构及动力学机制对提高生物体耐受性具有重要作用。微管网络如何通过结构的动态变化调控适应环境变化已成为胁迫生物学领域的研究热点之一。条斑紫菜(Pyropiayezoensis)能够适应潮间带复杂多变的环境,是研究潮间带大型海藻抗逆机制的良好材料。目前对紫菜微管相关基因家族构成及其生物学功能的研究较少。本研究利用生物信息学方法,在条斑紫菜基因组中共鉴定出4个Tubulin基因(Pyα-tubulin 1、Pyα-tubulin 2、Pyβ-tubulin和Pyγ-tubulin)和11个Kinesin基因(PyKinesin1—PyKinesin11),并对其理化性质、基因结构、蛋白特征、染色体定位、系统进化和失水胁迫下的表达模式进行了系统分析。结果显示:条斑紫菜中有3种微管蛋白(Tubulin)亚型;该家族成员散布于1号和2号染色体上, Pyα-tubulin 1和Pyα-tubulin 2为串联重复基因;PyTubulin家族成员在基因结构和蛋白特征方面均较为保守,且在转录水平对失水胁迫不敏感。条斑紫菜中有5种驱动蛋白(Kinesin)亚型,亚家族种类和基因数量均少于高等植物;该家族基因散布于1号、2号和3号染色体上,无串联重复基因; PyKinesin家族成员在基因结构和蛋白特征方面存在一定差异,PyKinesin1在中高度失水胁迫下表达量显著上调。本研究为进一步理解Tubulin和Kinesin基因家族的进化和功能、解析微管在条斑紫菜响应失水胁迫中的作用奠定了基础。     

裙带菜PSⅡ中心复合物的分离和活性鉴定

以褐藻裙带菜(Undaria pinnatifida)为实验材料,建立一条能够分离出有光活性PSⅡ复合物的技术路线。采用蔗糖密度梯度超速离心的方法,以去污剂SDS为增溶剂(SDS∶Chl=20∶1,4℃增溶20 min),蔗糖质量分数梯度为10%,15%,20%,30%,40%,50%和60%,从裙带菜中成功地分离出5条含色素的蛋白质复合物带。通过对裙带菜各色素蛋白复合物的光谱分析并进行了DCIP的光还原测定和化学法的氧化还原差示光谱测定,确定了20%和30%层带的复合物为PSⅡ复合物,具有DCIP的光还原活性。利用离子交换层析的方法并通过光谱鉴定分析得到了比较纯化的PSⅡ中心复合物。     

条斑紫菜壳孢子超微结构研究

应用戊二醛、锇酸固定,环氧树脂包埋,醋酸双氧铀-柠檬酸铅制作切片,以透射电镜观察条斑紫菜(Porphyra yezoensis)壳孢子的超微结构,结果表明:壳孢子外包被一层薄的细胞壁,中央为一个由同心片层结构的类囊体膜构成的轴生星状色素体,色素体中有一个无淀粉鞘包被的蛋白核,类囊体膜上附有嗜锇性的质体小球.壳孢子细胞核位于色素体的一侧,呈不规则的长圆形,核仁偏于核的一侧.在胞质中分布有线粒体、红藻淀粉、液泡等细胞器.与放散前的成熟壳孢子囊枝细胞超微结构比较,成熟壳孢子超微结构的变化主要有细胞壁变薄,色素体结构松散甚至退化,蛋白核分裂,液泡数量增多而红藻淀粉数量减少等,这些变化反映了成熟壳孢子基本细胞特征,同时反映了在壳孢子生长发育过程中温度下降、光照时间缩短和光照强度减弱等环境因素的变化.     

基于脂质组学的海洋颗石藻病毒甾醇去饱和酶及脂肪酸去饱和酶基因功能分析

赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)宿主-病毒(E.huxleyi virus,EhV)的互作过程是影响海洋碳、硫生物地球化学循环及气候变化的重要环节。在共进化过程中,Eh V通过基因水平转移从宿主基因组中“劫获”了一组鞘脂从头合成相关酶基因,重构宿主脂代谢网络以支持病毒的特殊需求。目前,对病毒这组相关酶基因的生物学功能尚不十分清楚。以颗石藻病毒Eh V-99B1基因组中的甾醇去饱和酶(EhV-SD)和脂肪酸去饱和酶(Eh V-FAD)基因为研究对象,构建酿酒酵母重组表达载体p YES2/CT-SD和p YES2/CT-FAD,转化相应的基因缺陷型酵母菌株YMR015C和YGL055W获得重组酵母细胞株,进一步采用UPLC-Q-Exactive-MS非靶向脂质组学技术,比较分析重组酵母和缺陷型酵母细胞脂质的组成和含量变化。结果显示,Eh V-SD与Eh V-FAD基因在酿酒酵母中成功表达并具有生物学活性。Eh V-SD过表达显著改变了重组酵母细胞脂质代谢,含多不饱和酰基链的磷脂酰胆碱(PC,20︰4/20︰5/20︰6)和甘油三酯(TAG,12︰3)种类的丰度显著升高;而部...     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

4种常见头足类动物的血细胞分类及比较

以长蛸(Octopus variabilis)、短蛸(Octopus ocellatus)、真蛸(Octopus vulgaris)和曼氏无针乌贼(Sepiella maindroni)的血细胞为研究对象,通过光镜和电镜观察对血液中的血细胞形态结构进行比较。根据观察结果,将头足类血细胞分成3种类型:透明细胞,小颗粒细胞和颗粒细胞,但在真蛸血细胞中有一定数量的血细胞其细胞核呈马蹄形,因此将此类细胞独立划为马蹄形核细胞。通过比较发现,曼氏无针乌贼的血细胞与其它3个种存在明显的差异,其胞质内的颗粒数量与性质均与其它3个种有较明显的区别差异。从总体来看,头足类血细胞内含颗粒数量较少,其颗粒的数量与免疫力的强弱无直接关联。通过对比,推断真蛸血细胞中的马蹄形核细胞为透明细胞到小颗粒细胞的中间类型,从而得出此4个类型细胞有从透明细胞→马蹄形核细胞→小颗粒细胞→颗粒细胞的发育进程。     

经济海藻繁育、养殖及综合利用的回顾与展望

经济海藻繁育、养殖及综合利用是海洋农牧业及工业的重要组成部分。20世纪经过几代人的努力，我国在海带、紫菜、裙带菜及龙须菜的繁育、养殖关键技术等方面成功取得突破，为这些海藻的产业化提供坚实的保障，为我国成为世界海藻大国奠定了基础。海藻养殖产业为人们提供了食品、藻胶及其它丰富的产品，这包括保健品、功能食品、化妆品及药物等。海藻养殖产业也对人类经济、社会的发展起到重要作用，通过吸收环境中的二氧化碳、氮和磷，为海洋生态环境的改善发挥了重要作用。本文对我国海藻繁育、养殖及综合开发的历程进行简要回顾，对当前我国、中国科学院海洋研究海藻研究与应用进行了总结，对海藻研究发展的未来进行了展望；适应海藻产业从量向质的方向转变，同时兼顾生态环境效益，为我国海藻研发及应用提供参考。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。     

缢蛏(Sinonovacula constricta)微卫星标记的分离及近缘物种通用性

采用磁珠富集和PCR筛选相结合的方法,得到12对缢蛏(Sinonovacula constricta)的多态性微卫星引物。每个位点的观测等位基因数为2—15个,有效等位基因数为1.0339—8.8063个;观测杂合度(Ho)为0.0333—1.0000,平均观测杂合度为0.7525;期望杂合度(He)为0.0333—0.9020,平均期望杂合度为0.6866;多态信息含量(PIC)为0.0320—0.8680。所有位点中,有8个位点属于高度多态位点(PIC0.5),SC1-5和SC4-6属于低度多态位点(PIC0.25);经Bonferroni校正后,无显著偏离哈迪-温伯格平衡的位点;连锁不平衡检验结果表明,位点间不存在连锁不平衡现象。此外,分析了这些引物在近缘种长竹蛏(Solen strictus)、大竹蛏(Solen grandis)和小刀蛏(Cultellus attenuatus)的通用性情况,结果显示:长竹蛏中,位点SC1-4、SC2-8、SC3-1、SC3-14表现出了高度多态(PIC0.5);在大竹蛏中,位点SC3-4、SC3-7、SC4-6表现出了高度多态性(PIC0.5),SC2-9为低态位点(PIC0.25);在小刀蛏中,位点SC1-7、SC2-9、SC3-4、SC3-14表现出了高度多态性(PIC0.5),SC4-6为低态位点(PIC0.25)。     

Morphological observation and rbcL gene sequences studies of two new species, Grateloupia dalianensis H.W.Wang et D.Zhao, sp. nov. and G. yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan, sp. nov. (Halymeniaceae, Rhodophyta) from China

A few species in the genus Grateloupia (Halymeniaceae,Rhodophyta) have been investigated in detail with respect to morphological observations and molecular analyses.In this study,the authors document the vegetative and reproductive structures of two new species of Grateloupia,G.dalianensis H.W.Wang et D.Zhao,sp.nov.and G.yinggehaiensis H.W.Wang et R.X.Luan,sp.nov.They both have the morphological character that carpogonial ampullae and auxiliary cell ampullae are the simple Grateloupia-type.The two species can be distinguished from other species of the genus by their distinctive morphological features respectively.Based on ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rbcL) gene sequences,the phylogenetic tree obtained in the study indicated that they are both embedded within the Grateloupia clade.G.dalianensis clusters a subclade with G.asiatica,and G.yinggehaiensis forms a single monophyletic subclade with G.hawaiiana.     

水体中添加两种菌剂对凡纳滨对虾存活、生长及消化酶活力的影响

向水体中添加不同浓度的短小芽孢杆菌CGMCC1004（Bacillus pumilus）和胶红酵母菌CGMCC1013（Rhodotorula mucilaginosa）以研究凡纳滨对虾（Litoenaeus vapznamei）体长、体质量、存活率、胃蛋白酶、肝胰腺淀粉酶和肝胰腺脂肪酶的影响，以及需钠弧菌（Vibrio natriegens）的感染效果。结果表明：向水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能提高对虾体长、存活率，但结果不显著，但对体质量增长率具有显著提高作用；水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌对提高需钠弧菌感染后对虾成活率有一定的提高作用；水体中添加10^4CFU／mL短小芽孢杆菌能显著提高胃蛋白酶活性，但是对肝胰腺淀粉酶活性有一定抑制作用；添加复合菌剂比添加单一菌种的作用要好；亦证明了向水体中添加细菌的方式对凡纳滨对虾的体长、体质量、存活率以及水质指标影响比较小，但是对消化酶具有一定的提高作用。     

四种贝类和鱼类外寄生车轮虫的国内新纪录

车轮虫是一类主要寄生于贝类和鱼类体表的缘毛类纤毛虫原生动物。本文对分别寄生于海洋贝类－－虾夷扇贝Mizuhopecten yessoensis，半咸水鱼类－－鲻鱼Mugil cephalus和双色鳗鲡Anguilla bicolor bicolor，以及淡水鱼类－－光唇鱼Acrossocheilus fasciatus鳃表和体表的虾夷扇贝车轮虫Trichodina pectenis，亚卓车轮虫T.jadranica，急尖车轮虫T.acuta和喙状车轮虫T.rostrata，进行了详细的分类学研究。本文第一次报道了虾夷扇贝车轮虫的活体和蛋白银染色后特征，该虫体也是国内新记录种。其它三个车轮虫物种感染的鱼类，均属新纪录宿主。同时，也报道了这四种车轮虫对宿主的感染率和感染强度。     

甲藻(Dinophyta)凯伦藻科(Kareniaceae)的分类学研究与展望

凯伦藻科(Kareniaceae)是甲藻门中较新建立的一个科。凯伦藻科种类广泛分布于全球海域,目前已报道3属30个种。由于该科大部分种类频发藻华,严重威胁近海生态安全和水产养殖,因而备受关注。自20世纪90年代起,我国沿岸也逐渐成为凯伦藻藻华的重灾区,凯伦藻曾引发我国最严重的几次藻华事件。本文对本科种类分类学特征进行详细描述,翻译其中文名,编制属、种分类检索表,以期为我国凯伦藻生物多样性研究以及凯伦藻藻华防治提供基础而必要的种源信息。