龙须菜果孢子的X射线诱变及优势突变体的筛选

采用X射线作为诱变源,对龙须菜进行辐照诱变,验证了果孢子作为诱变材料相对于龙须菜藻尖的优越性,并确定了最佳诱变剂量-90Gy。约10~7~10~8个野生型龙须菜果孢子经过90Gy的X射线辐照,获得了约10~6~10~7株成活的龙须菜幼苗。将诱变存活幼苗平均分成2组,分别对其进行耐高温和低磷速生品系的筛选。经过幼苗期和成熟期的双重筛选,初步获得了1株耐高温突变株和3株低磷速生突变株。分别命名为WT-3和WLP-1、WLP-9、WLP-22。其中,WT-3为经历了41和35℃高温胁迫后仍存活并保持良好生长的藻株;WLP-1、WLP-9、WLP-22在10~(-2) mg/L的磷浓度水平下相对野生藻株具有显著的生长优势。本研究提供了一套可行有效的龙须菜诱变筛选技术,同时,筛选出的优良藻株为下一步遗传研究和生产应用提供了材料。     

热锻炼对龙须菜高温胁迫响应的影响

夏季高温是限制龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)生长和发育的一个主要问题。本研究以野生龙须菜作为材料,经过28℃的热锻炼预处理72 h,再分别置于32、36、40℃高温胁迫24 h,并测定了高温胁迫条件下龙须菜的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白质的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)水平等生理指标,研究了龙须菜对高温胁迫的响应。结果表明:热锻炼能维持藻体较低的MDA含量,降低H2O2的产生速率,缓解藻体的膜脂过氧化伤害;同时热锻炼缓解了可溶性蛋白质的降解,增加了SOD酶的比活力,缓解了AsA的下降速率,说明热锻炼能缓解高温胁迫对藻体的伤害,有效地提高了龙须菜对高温胁迫响应的能力。     

用RAPD技术检测龙须菜色素突变体基因组的变化

龙须菜野生型于１９９６年采自青岛太平角,经性别、相态确认后进行实验;突变株为野生型经诱变的配子体。用ＲＡＰＤ技术检测野生型龙须菜及３株色素突变体的基因组特性及差异。共选用１０个随机引物进行扩增,产生１６７条ＤＮＡ片段,检测到３８个多态位点,并显示ｇｒ１８４在０．６６、０７９、２．０ｋｂ处的特征带。结果表明,野生型株藻与突变株基因组有明显差异,在３个突变藻株中,有２株以突变体的基因组更相近。     

外源一氧化氮和金属铜对海洋微藻抗氧化系统的影响

以亚心形扁藻为研究对象,通过添加不同浓度一氧化氮(NO)(1.4×10-10～1.4×10-5 mol/L)培养,探讨NO对微藻生长、H2O2和MDA含量以及SOD活性的影响;通过对只添加金属Cu、同时添加Cu与NO实验,对微藻的H2O2和MDA含量以及SOD活性的影响进行了对比研究。结果表明,藻细胞活性氧的代谢有随NO浓度增加的趋势,同时细胞内的抗氧化酶SOD活性和MDA含量都有相应的变化,NO作为环境的"刺激物"提高了细胞内的活性氧水平,对抗氧化系统起到激活或伤害作用。在Cu胁迫下,藻细胞活性氧代谢明显提高,SOD活性提高,并导致细胞膜脂过氧化;但外源NO能明显降低活性氧的水平,并恢复SOD活性和MDA含量,对抗氧化系统起到保护作用,提高微藻的抗氧化能力。研究表明,NO在海洋浮游植物中扮演着"双重角色"——氧化剂和抗氧化剂,从而对微藻的生长起到重要的调节作用。     

高产油突变藻株Desmodesmus sp. D90G-19 的光合作用特征

Desmodesmus sp.S-1 藻株经重离子诱变后得到的一株突变体D90G-19, 较其野生型的油脂产率提高了20.6%; 同时对野生型和突变株的光合放氧速率, 色素组成和叶绿素荧光动力学进行了分析。与野生型相比, 突变体D90G-19 的光合作用有如下特点: 1. D90G-19 的光饱和点为500 μmol/(m²·s), 无论是在强光还是在弱光下, D90G-19 的光合作用效率都显著高于其野生型; 2. 突变体D90G-19 对高温的适应性比野生型强; 3.在弱碱性条件下,D90G-19 的光合效率的提升较之野生型更为显著。培养D90G-19 的最佳光照强度应在250～400 μmol/(m²· s)之间, 最适温度在25~30℃, 培养液pH 值则以弱碱性为宜(7相似文献   

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。     

野生型与红色型坛紫菜杂交嵌合体及选育的研究

以坛紫菜Porphyra haitanensis的红色型为父本,野生型为母本进行杂交,获得了不同色泽嵌合和不同嵌合方式的突变体;从中挑选出4株典型的嵌合体进行单株培养,并通过体细胞酶解,获得完整的单色突变体,然后对这些藻体进行生长发育和经济性状的比较,其结果如下:(1)杂交嵌合体的类型:红色和绿色嵌合、红色和褐黄色嵌合、翠绿色和野生色嵌合、红色和橘黄色嵌合;(2)嵌合的方式:斑点状嵌合、条状嵌合、线状嵌合、"V"字型嵌合和片状嵌合等;(3)各单色突变体的生长差异显著,红色突变体的藻体长度和鲜重增长较快,3~4 cm的幼苗在实验室培养11~15 d,日增长量为8.5~9.6 cm/d,日增重(鲜重)为0.120~0.128 g/d,明显高于其他突变体,具有较好的杂交优势和生产应用前景;(4)在高温26~31℃培养各单色突变体,耐高温能力较强的是红色突变体和绿色突变体,两者在29℃时培养10 d和30℃时培养6~7 d时,叶片出现点状腐烂,但整株藻体仍完整;褐绿色突变体和传统栽培对照组的藻体对高温的耐受能力较差,在26℃培养6 d以上就完全腐烂.以上研究结果可为坛紫菜杂交嵌合体生物学研究以及杂交优势品系的选育提供科学参考.     

养殖裙带菜机械损伤防御应答的初步研究

以裙带菜(Undariapinnatifida(Harv.)Suringar)幼孢子体为材料,测定藻体对机械损伤的防御应答。结果显示:与对照组相比,机械损伤会诱导藻体内活性氧含量上升,以及抗氧化酶活性和抗氧化物含量的变化。当裙带菜受到机械损伤后,体内O2-和H2O2以及MDA等物质迅速积累,藻体的总抗氧化能力上升、CAT和POD活性在短时间内迅速升高、GSH和ASA迅速合成,从而在较短时间内控制活性氧以及MDA含量;与对照组相比,SOD活性仅在3h内高于对照组。该实验结果表明裙带菜幼孢子遭受机械损伤后的抗氧化系统会参与调节机体活性氧平衡,这种抗氧化机制的存在可以更快速、更节能、更有效地修复藻体所受损伤。     

江蓠属藻胆蛋白的研究──Ⅱ.龙须菜藻胆蛋白光谱特性和荧光动力学研究

本文以野生型和突变型龙须菜为材料,测定了完整藻体的室温吸收光谱、77K低温荧光发射光谱和叶绿素诱导荧光动力学曲线.野生型(Wt)和黄色突变体(Ye100)的室温吸收光谱有435、498、540、566、618、640和680nm7个吸收峰;绿色突变体Gr180和Gr184则只有除540nm以外的6个吸收峰.3种突变体的藻红蛋白含量均比野生型少,两种绿色突变体的藻蓝蛋白含量相对有所增加,别藻蓝蛋白含量变化不明显.77K低温荧光发射发谱(激发光分别为436、540和580nm)的结果表明:在发射峰的波长上,4种材料没有明显的区别,但Wt中PE吸收的光能传递效率比较低.叶绿素诱导荧光动力学曲线显示Wt的光系统Ⅱ活性、光系统Ⅱ原初光能转化效率及光合碳代谢活性都高于突变体.     

2种邻苯二甲酸酯对杜氏盐藻的生长抑制机理研究

为揭示环境激素邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)与邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,DEP)对杜氏盐藻的抑制机理,研究了DBP与DEP对杜氏盐藻(Dunaliella tertiolecta)生长情况、β-胡萝卜素含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量和亚显微结构的影响。结果表明,DBP与DEP对藻细胞生长均有抑制作用,但二者作用机制不同:在DBP作用下藻体SOD活性持续增强,细胞膜结构损伤,MDA含量显著增加,表明DBP可能通过作用藻体的膜结构,引起细胞氧化损伤,最终导致细胞死亡。DEP使得藻体SOD活性先增强后减弱,β-胡萝卜素显著增加,亚显微结构中膜结构未发现明显损伤,但淀粉粒大量增加,线粒体畸形,藻体可能通过合成β-胡萝卜素和淀粉粒抵御氧化胁迫,但大量的物质合成可能导致细胞代谢紊乱,加速藻细胞衰亡。本研究为揭示邻苯二甲酸酯类环境激素的环境行为提供了科学依据。     

The seasonal variability of an air-sea heat flux in the northern South China Sea

The seasonal variabilities of a latent-heat flux (LHF), a sensible-heat flux (SHF) and net surface heat flux are examined in the northern South China Sea (NSCS), including their spatial characteristics, using the in situ data collected by ship from 2006 to 2007. The spatial distribution of LHF in the NSCS is mostly controlled by wind in summer and autumn owing to the lower vertical gradient of air humidity, but is influenced by both wind and near-surface air humidity vertical gradient in spring and winter. The largest area-averaged LHF is in autumn, with the value of 197.25 W/m 2 , followed by that in winter; the third and the forth are in summer and spring, respectively. The net heat flux is positive in spring and summer, so the NSCS absorbs heat; and the solar shortwave radiation plays the most important role in the surface heat budget. In autumn and winter, the net heat flux is negative in most of the observation region, so the NSCS loses heat; and the LHF plays the most important role in the surface heat budget. The net heating is mainly a result of the offsetting between heating due to the shortwave radiation and cooling due to the LHF and the upward (outgoing) long wave radiation, since the role of SHF is negligible. The ratio of the magnitudes of the three terms (shortwave radiation to LHF to long-wave radiation) averaged over the entire year is roughly 3:2:1, and the role of SHF is the smallest.     

太平洋海域海气热通量地理分布和时间变化的研究

应用美国宇航局Goddard地球观测系统四维资料同化系统计算和分析了太平洋海域感热通量和潜热通量随时间的变化规律和地理分布特征.研究结果表明,太平洋西北部海域热通量有明显的季节性变化,其余海域这种现象不明显.在太平洋海域总是存在潜热通量最高值区域,而感热通量除冬季20°N以北海域数值稍高外,其余海域数值都很小,没有出现最高值区域.纬度不同热通量随经度的变化规律不同,经度不同,热通量随纬度的分布规律也不同,同时各断面热通量随纬度的分布趋势随季节而改变.     

A study of geographical distributions and temporal variations of air-sea heat fluxes over the Pacific

I~IOXThe bulk tranSfer method, direct measurement or gradient measurement method are usuallyused for the flux observation and calculation. These methods provide the flux values only in thelOCation where the measurements are carried out. In recent years scientists began to use medelcombined with remote sensing data for the calculation of heat flux. Its main poverty is tO obtainthe flux distribution over the wide ocean area simultaneously. Li Shiming et al. (1997) analyzedthe sensible and la…     

吕宋海峡西部深海盆内孤立波潜标观测研究

Using a net surface heat flux （Qnet） product obtained from the objectively analyzed air-sea fluxes （OAFlux） project and the international satellite cloud climatology project （ISCCP）, and temperature from the simple ocean data assimilation （SODA）, the seasonal variations of the air-sea heat fluxes in the northwestern Pa cific marginal seas （NPMS） and their roles in sea surface temperature （SST） seasonality are studied. The seasonal variations of Qnet, which is generally determined by the seasonal cycle of latent heat flux （LH）, are in response to the advection-induced changes of SST over the Kuroshio and its extension. Two dynamic regimes are identified in the NPMS： one is the area along the Kuroshio and its extension, and the other is the area outside the Kuroshio. The oceanic thermal advection dominates the variations of SST and hence the sea-air humidity plays a primary role and explains the maximum heat losing along the Kuroshio. The heat transported by the Kuroshio leads to a longer period of heat losing over the Kuroshio and its Extension. Positive anomaly of heat content corresponds with the maximum heat loss along the Kuroshio. The oceanic advection controls the variations of heat content and hence the surface heat flux. This study will help us understand the mechanism controlling variations of the coupled ocean-atmosphere system in the NPMS. In the Kuroshio region, the ocean current controls the ocean temperature along the main stream of the Ku roshio, and at the same time, forces the air-sea fluxes.     

东海西北部中层冷水垂直热结构数值预报方法研究 Ⅱ.三维数值预报模式

根据含中层冷水海洋垂直热结构的特征,将其分为4层,并考虑来自海面的热力和动力强迫因子、水层界面剪切应力和卷挟热交换、热平流、混合及地形影响等条件下,从原始动量、连续方程组及热传导方程出发,对整个海洋和各水层分别进行垂向积分,导出相应的描述风生界面起伏、各水层平均流场和温度场的闭合方程组.当解得各水层的平均温度场T_k(k=1,2,3,4)后,根据Tk与对应水层界面特征温度间的关系获得后者,最后通过水温剖面表达式获得含中层冷水海洋的三维热结构.为了检验本模式的功能,以时效为5d试报了5月15日研究海域的三维热结构,并将试报结果与实测值进行了比较.结果表明,试报水温的均绝误差为025℃,效果令人满意.     

利用HOAPS资料研究南海海气界面热通量时空分布

基于第二版本HOAPS(Hamburg Ocean Atmosphere Parameters and Fluxes from Satellite data)潜热、感热和海表温度(SST)3个参量的15 a(1988~2002年)逐月平均资料,利用经验正交方法分解分析了这3个参量在南海的时空分布.结果表明,在夏季模态,潜热表现为南高北低,感热表现为中间低两边高,两者主要都是海洋向大气输送热量,但大气有时也向南海中部输送感热;在冬季模态,潜热和感热的高值区都在南海北部,东北部有一强中心,该中心主要是由风场引起的;夏季SST的变化导致全年SST呈准半年周期变化.冬季SST的变化滞后于潜热变化1个月;除夏季和冬季模态外,冬夏转换季节模态也十分明显;HOAPS与NCEP(National Center of Environment Prediction)资料相比,两者3个参量的时空分布大体一致,区别在于HOAPS资料能更好地反映参量的一些细微特征.     

北冰洋上层双扩散阶梯热通量的分析

北冰洋中,低温低盐的上层水与高温高盐的大西洋水之间,广泛存在着稳定的双扩散阶梯。基于锚定剖面仪、冰基剖面仪和微结构剖面仪的数据,对温盐廓线中的阶梯进行研究,分析阶梯的热通量。固定跟踪了锚定剖面仪的3个阶梯,研究阶梯参数随时间的变化。发现由经验公式得出的上下两界面的热通量差,与混合层内热量的变化有较好的相关性。利用微结构剖面仪数据,计算阶梯界面通过分子热传导输送的热通量。当选取最大位温梯度时,算出的传导热通量与经验公式算出的热通量接近。因此,实验室研究得到的热通量经验公式,可以用于计算北冰洋双扩散阶梯的热通量。     

海洋温差发电系统中板式换热器换热特性研究

对传统可拆式板式换热器进行了改良,以适用于海洋温差能发电系统工况,并对改良后的板式换热器进行了理论数值分析。研建了海洋温差发电系统测试平台,对系统内的换热器换热特性进行测试,在不同工况下对换热器换热特性进行了实验研究,得到了板式换热器瞬态运行特性,同时还得到了换热器换热特性随热流密度的变化曲线及压降随工质流量的变化关系。结合实验数据拟合了换热器换热特性经验关联式和压降随工质流量关联式,预测值和实验值偏差均在20%以内。结果表明:在实验系统运行工况范围内,换热器的换热系数随着热流密度的增加而增大,当热流密度大于3 kW/m2时,换热系数随热流密度变化的曲线斜率变小;换热器压降随着工质流量增大而增加,压降随工质流量变化的曲线斜率变大。     

吸附式制冷单管吸附床传热传质的数值模拟及分析

建立氯化钙—氨吸附式制冷单管吸附床传热传质模型 ,采用数值方法对该模型进行了求解 ,得出不同工况下的温度场 ,讨论了吸附床的有效导热系数、接触热阻、流体传热系数等对解吸量及制冷功率的影响。结果表明 ,提高吸附床导热有效导热系数 ,减小接触热阻可有效地改善吸附床的性能 ,为吸附床的优化设计提供了依据     

东北印度洋上层海水热含量及影响要素的季节变化

探讨了影响东北印度洋上层海水热含量变化的各要素的季节变化,以及其对热含量变化的贡献和作用过程.根据MOM4数值模拟所得的气候态数据,利用热力学方程积分所得的热通量方程,分析了热含量和各影响要素的季节变化过程.结果表明,东北印度洋海洋动力过程的作用主要存在于海洋上层100 m以内;该区域上层海水热含量的季节变化,是典型的海-气相互作用的结果,由动力过程和海表净热通量共同控制,2种作用都有明显的季节变化特征,并且随区域的变化两者贡献有所变化;西南季风爆发前,上层海洋热含量最大值的出现,是之前几个月动力作用和海表净热通量共同加热的结果.