响应面法优化波吉卵囊藻多糖提取条件

【目的】探究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)多糖提取的最优条件。【方法】通过单因素和响应面实验,考察不同提取温度、氢氧化钠浓度、提取时间对波吉卵囊藻多糖提取率的影响。【结果】各因素对波吉卵囊藻多糖提取率的影响显著性表现为氢氧化钠浓度提取温度提取时间;最佳提取条件:提取温度58.5℃、氢氧化钠浓度0.305mol/L、提取时间68 min,此时提多糖取率为11.86%,与模型预测值11.93%接近。【结论】采用响应面法建立的模型可以较好地预测提取温度、氢氧化钠浓度和提取时间对波吉卵囊藻多糖的提取率的影响。     

波吉卵囊藻培养的生态条件

波吉卵囊藻Oocystis borgei是南方对虾高位池作为微藻生态调控改善养殖水环境，防止对虾疾病的一种藻种。对其生态学特性研究结果表明：其最适生长温度是25－30℃，最适合的海水相密度是1.008-1.016，在1.004-1.020范围均能正常生长；最适的pH值地7.5-9.0;24h的光照时间，其增殖率最大；光照度高于800lx增殖率较好。其种群增长无明显的指数生长期。     

波吉卵囊藻培养的生态条件

波吉卵囊藻Oocystisborgei是南方对虾高位池作为微藻生态调控改善养殖水环境、防止对虾疾病的一种藻种。对其生态学特性研究结果表明 :其最适生长温度是 2 5～ 3 0℃ ;最适合的海水相密度是1 0 0 8～ 1 0 1 6,在 1 0 0 4～ 1 0 2 0范围均能正常生长 ;最适的pH值范围是 7 5～ 9 0 ;2 4h的光照时间 ,其增殖率最大 ;光照度高于 80 0lx增殖率较好。其种群增长无明显的指数生长期     

波吉卵囊藻的固定化培养及利用

以褐藻酸钙为固定化载体,探讨了胶球直径、不同接种量、CaCl2溶液浓度、褐藻酸钠浓度等条件对波吉卵囊藻(Oocystisborgei)固定化培养及对养殖水体水质的影响。结果表明:波吉卵囊藻固定化培养的最好条件是微藻接种量为1×106 mL-1,CaCl2溶液的质量浓度为30g/L,褐藻酸钠溶液的质量浓度为20g/L。在此条件下制备的固定化藻珠,波吉卵囊藻的生物量从1 83×10-2 mg/粒增加到17. 46×10-2 mg/粒,增加了近10倍,生长率相对较高,证明了它的生理活性不会因固定化而受干扰。引入固定化的波吉卵囊藻不但可以降低养殖水体中氨氮、亚硝酸氮等有害因子的浓度,还能提高水中溶解氧含量,使水体环境长时间处于良好的动态平衡状态。     

不同条件下波吉卵囊藻对氨氮的吸收速率

在实验室条件下模拟多种氮源共存的虾池水环境,利用稳定同位素示踪剂,研究温度、光照、盐度、pH、藻浓度对波吉卵囊藻氨氮吸收速率的影响。结果表明:温度、光照和藻浓度对波吉卵囊藻氨氮吸收速率影响极显著(P<0.01)。当温度为20℃,照度为4 500 lx,藻浓度为5.5×105/mL,波吉卵囊藻对氨氮均有最大的吸收速率,分别为1.114、1.400、1.482μg g-1 h-1。单因素方差分析得出波吉卵囊藻吸收氨氮的最优组合为:温度20℃,照度4 500lx,盐度15,pH 7.5,藻浓度5.5×105/mL。可通过对环境因子的调控,提高波吉卵囊藻对水体中氨氮的吸收速率。     

波吉卵囊藻对弧菌生长的影响

研究波吉卵囊藻及藻―菌体系对创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)生长的影响,结果显示:无菌波吉卵囊藻对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长均有显著促进作用(P<0.05),对溶藻弧菌的生长无显著影响(P>0.05);波吉卵囊藻―沼泽红假单胞菌体系对溶藻弧菌有明显抑制作用(P<0.05);无菌波吉卵囊藻―枯草芽孢杆菌体系对溶藻弧菌的生长有显著促进作用(P<0.05),对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长无显著影响(P>0.05);带菌波吉卵囊藻对三株弧菌均有明显抑制作用(P<0.05);带菌波吉卵囊藻共栖细菌对三株弧菌均无明显抑制作用(P>0.05);在无菌波吉卵囊藻中回加带菌藻共栖细菌,分析实验10～18d的数据发现的数据发现藻―菌体系对创伤弧菌、副溶血弧菌的生长有显著影响(P<0.05),藻―菌体系逐渐恢复对三株弧菌的抑制作用。     

不同环境条件下无菌和自然带菌波吉卵囊藻生长的比较

比较不同温度、光照及海水相对密度条件下无菌与自然带菌波吉卵囊藻(Oocystis borgei)生长的差异。结果表明:在20℃时,无菌藻的比增长率(μ)和叶绿素a(Chla)含量分别为0.398d-1和0.117mg/L,均显著高于带菌藻(P<0.05),在28和35℃时,无菌藻和带菌藻生长无显著性差异(P>0.05);在照度为16μmol·m-2·s-1时,无菌藻平均比增长率μ和Chla含量分别为0.345d-1和0.123mg/L,均显著高于带菌藻(P<0.05),在照度为39和88μmol·m-2·s-1条件下,无菌藻和带菌藻生长无显著性差异(P>0.05);在海水密度为1.007、1.020和1.030g/mL时,无菌藻和带菌藻的生长均无显著性差异(P>0.05),μ和Chla含量分别为0.325～0.374d-1和0.085～0.133mg/L。     

波吉卵囊藻对抗生素的敏感性及其无菌化培养

研究了青霉素、链霉素、庆大霉素和卡那霉素对波吉卵囊藻生长的影响,采用4种方法添加抗生素获得无菌藻株,比较波吉卵囊藻除菌前后的生长特点。结果表明:青霉素和链霉素浓度为1000IU/mL时,对波吉卵囊藻生长无明显影响;庆大霉素和卡那霉素浓度达500IU/mL时,对波吉卵囊藻生长无明显影响。微藻培养液中细菌对抗生素敏感性实验表明,除青霉素外,链霉素、庆大霉素和卡那霉素均对藻液中细菌有明显抑制作用。采用4种方法添加抗生素,均可获得无菌藻株。与未除菌时相比,无菌的波吉卵囊藻不易老化。     

波吉卵囊藻遗传转化体系选择标记的筛选

【目的】确定波吉卵囊藻(Oocystis borgei)遗传转化体系中的选择筛选标记。【方法】使用分光光度计法测定藻体生物量、叶绿素含量及观察藻液颜色变化,综合评定波吉卵囊藻对6种抗生素的敏感性。【结果】1)波吉卵囊藻对博来霉素非常敏感,25μg/m L的博来霉素即能完全抑制藻体生长,叶绿素含量极显著低于对照组(P0.01),藻体颜色发黄变白;2)红霉素和氯霉素各浓度的处理都会使藻体生物量和叶绿素含量极显著降低(P0.01),但是溶解红霉素和氯霉素的乙醇溶剂会对藻体生长产生抑制,不适用作筛选试剂;3)氨苄青霉素、遗传霉素和庆大霉素对波吉卵囊藻生长抑制作用不明显,甚至会促进叶绿素含量的增加。【结论】质量浓度为25μg/m L的博来霉素可以作为波吉卵囊藻遗传转化中的筛选试剂。     

硝酸钠对波吉卵囊藻生长、生化组分及沉降的影响

【目的】研究硝酸钠对波吉卵囊藻(Oocystis borgei)生长、生化组分及沉降的影响。【方法】采用分光光度计法、乙醇法、尼罗红染色法、苯酚硫酸法和考马斯亮蓝法,分别测定波吉卵囊藻在不同硝酸钠浓度下的生物量、叶绿素、脂质、总糖和蛋白质含量,分析波吉卵囊藻沉降与生长及生化组分的关系。【结果】1)硝酸钠对波吉卵囊藻沉降率有显著影响(P 0.05),当硝酸钠74.8 mg/L时,沉降6 h的沉降率达到75%,沉降效果最佳。2)硝酸钠对波吉卵囊藻生物量和叶绿素的影响显著(P 0.05),培养9 d时,硝酸钠37.4～748.0 mg/L组卵囊藻生物量和叶绿素含量较高,生长状态好,沉降率较高;经回归分析,沉降率与生物量呈正相关关系(R~2=0.824 3),与叶绿素含量呈先增加后减少的抛物线关系(R~2=0.819 8)。3)硝酸钠对波吉卵囊藻脂质和总糖含量的影响显著(P0.05),硝酸钠质量浓度为37.4～2 992.0 mg/L时,总糖和脂质含量少,沉降率较高;经一元回归分析,沉降率与脂质和总糖含量呈负相关关系,R~2分别为0.770 5和0.609 4。4)沉降率与生物量和叶绿素有显著正相关性,皮尔逊系数r分别为0.785和0.404;与脂质和总糖有显著负相关性,皮尔逊系数r分别为―0.788和―0.731。【结论】硝酸钠通过影响波吉卵囊藻的生长和生化组分来改变藻细胞的沉降率;波吉卵囊藻的沉降率与生长状态呈正相关关系,与脂质、总糖呈负相关关系,脂质和总糖含量越少,沉降效果越好,与蛋白质无显著相关关系。     

波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻转录水平的影响

【目的】探索波吉卵囊藻胞外滤液对铜绿微囊藻的抑制机理。【方法】采用Illumina平台,对使用BG11培养基(对照组)和波吉卵囊藻胞外滤液(实验组)培养的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)进行转录组测序,筛选差异表达基因并进行通路富集分析,并对部分差异表达基因进行qRT-PCR验证。【结果】与对照组相比,波吉卵囊藻胞外滤液处理后的铜绿微囊藻组中筛选1483个表达差异显著的基因,其中上调表达基因788个,下调表达基因695个。GO功能分析将差异基因划分为35个子类别,包括催化活性、结合、代谢过程、细胞过程、膜、膜部分等。KEGG通路分析中,所有差异基因聚集在108个通路,其中84个差异基因注释在代谢功能类别中,而氧化磷酸化通路富集最显著。氧化磷酸化通路中,相关基因表达以上调为主(26个DEGs,20个上调,6个下调)。qRT-PCR验证结果与转录组测序结果的表达变化趋势一致。【结论】波吉卵囊藻滤液引起铜绿微囊藻氧化磷酸化途径上基因表达上调,ATP合成效率提高。     

氮浓度、温度和照度对波吉卵囊藻繁殖模式的影响

【目的】探索波吉卵囊藻(Oocystisborgei)的繁殖模式,调控其生殖过程以实现藻生物质稳定增长。【方法】在荧光显微镜下观察波吉卵囊藻似亲孢子形成过程,探究温度、照度、氮浓度对其繁殖模式的影响。【结果】波吉卵囊藻以2、4和8似亲孢子型模式繁殖,在藻细胞第二轮分裂过程中因分裂不同步,有时也形成3个似亲孢子。氮限制和弱光显著影响波吉卵囊藻繁殖模式(P 0.05)。通常情况下,波吉卵囊藻以4似亲孢子型繁殖模式繁殖,但在缺氮和弱光下2和3似亲孢子型模式的频率上升。在15～35℃温度范围内,波吉卵囊藻繁殖模式变化不大。【结论】波吉卵囊藻有4种繁殖模式。在不良环境中,2和3似亲孢子型模式频率上升。     

波吉卵囊藻对凡纳滨对虾生长、抗氧化及肠道菌群的影响

【目的】研究定向培养波吉卵囊藻（Oocystis borgei）的养殖水体对凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）早期生长性能、抗氧化能力及肠道微生物的影响,为波吉卵囊藻在对虾健康养殖中的应用提供基础。【方法】以消毒海水中接种波吉卵囊藻为实验组,以未接种的为对照组进行凡纳滨对虾养殖。将凡纳滨对虾幼虾随机分配到实验组及对照组养殖桶中,养殖20 d后测定对虾生长性能指标,解剖取肝胰腺和鳃测定抗氧化指标,取肠道进行微生物多样性测定和分析。【结果】1）定培波吉卵囊藻对凡纳滨对虾增重率和特定生长率无显著影响（P> 0.05）,但显著提高了对虾的肝体比（P <0.05）;2）与对照组相比,实验组对虾肝胰腺和鳃中的超氧化物歧化酶（SOD）活性和总抗氧化能力（T-AOC）极显著提高（P <0.01）,鳃中的谷胱甘肽（GSH）和酸性磷酸酶（ACP）活性也有显著升高（P <0.05）;3）与对照组相比,实验组对虾肠道菌群的Shannon和Chao 1指数显著降低（P <0.05）,肠道中变形菌门丰度显著降低（P <0.05）,有益菌红杆菌科丰度增加,有害...     

盐度对波吉卵囊藻叶绿素荧光参数的影响及PsbA基因的克隆与表达分析

【目的】研究波吉卵囊藻(Oocystis borgei)在不同盐度下叶绿素荧光参数的变化和编码叶绿体D1蛋白的PsbA基因的表达特性。【方法】利用叶绿素荧光仪测定不同盐度条件下波吉卵囊藻叶绿素荧光参数;利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)克隆获取波吉卵囊藻PsbA基因序列,并进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析PsbA基因在不同盐度下的表达情况。【结果】高盐(盐度60)条件下PSⅡ最大光化学量子产量(F_v/F_m)及PSII实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)显著下降(P 0.05)。克隆获得1 314 bp波吉卵囊藻PsbA基因cDNA序列,包含1 062 bp开放阅读框(ORF),预测编码353个氨基酸,该蛋白属于跨膜蛋白。qPCR结果表明,高盐(盐度60)条件下PsbA基因极显著下调(P 0.01)。【结论】高盐(盐度60)显著抑制波吉卵囊藻PsbA基因的表达和叶绿素荧光参数(F_v/F_m和ΦPSⅡ)的降低,表明波吉卵囊藻处于胁迫状态;而盐度10和30能促进PsbA基因的表达。     

Mg2+、Mn2+对波吉卵囊藻生长的影响

【目的】研究Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻生长和多糖代谢的影响。【方法】取蒸馏水培养数日后的波吉卵囊藻液接入以f/2培养液的配方为基础的新鲜培养液中,Mg²⁺浓度梯度分别设置为0、1、2、4、8 mg/L,Mn²⁺浓度梯度分别设置为0、0.005、0.050、0.500、5.000 mg/L,实验周期为10 d。【结果与结论】不同浓度Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻的生长有显著性影响,当Mg²⁺质量浓度为2 mg/L时,波吉卵囊藻的相对增长率、色素蛋白含量均出现最大值,显著高于Mg²⁺添加量为0、4和8 mg/L的组(P<0.05),当Mn²⁺质量浓度为0.005 mg/L时,波吉卵囊藻相对增长率、色素蛋白含量均出现最大值,显著高于Mn²⁺添加量0、0.050、0.500和5.000 mg/L组(P<0.05)。不同浓度Mg²⁺、Mn²⁺对波吉卵囊藻胞外多糖含量有显著影响(P<0.05),当Mg²⁺质量浓度>2 mg/L、Mn²⁺质量浓度>0.005 mg/L时,波吉卵囊藻生长均受到胁迫,其胞外多糖合成量明显增加,以保护藻体不受危害;当Mg²⁺质量浓度为8 mg/L、Mn²⁺质量浓度为5.000 mg/L时,波吉卵囊藻胞外多糖含量分别为对照组的2.43和3.36倍。     

一株促藻生长细菌培养条件的优化

研究分离自对虾养殖池的一株促藻生长细菌的最佳培养条件,通过单因子实验得到该菌株的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为酵母膏,初始pH值为7.5,最佳氯化钠质量浓度5 g/L;在其他培养条件不变的情况下,通过对酵母膏、葡萄糖、初始pH值做三因子三水平的正交实验,得到培养基最佳组合为:酵母膏10 g/L,葡萄糖1 g/L,初始pH值7.5。     

卡帕藻的营养成分分析及综合比较

于1999年元月在海南陵水黎安港采集卡帕藻，应用HPLC、原子吸收等分析手段，系统测定其营养成分（主要包括蛋白质、氨基酸、脂肪、粗纤维、粗灰分、矿物质及微量元素等），并与其它几种大型藻类比较，综合评价卡帕藻的营养价值。结果表明卡帕藻蛋白质含量为6.20%，而粗脂肪和粗灰分较高，分别为2.88%和39.04%；卡帕藻中富含K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Zn、Mn、Se等矿物元素，尤其是Se的含量远高于其它几种大型藻类。     

卡帕藻的营养成分分析及综合比较

于1999年元月在海南陵水黎安港采集卡帕藻．应用HPLC、原子吸收等分析手段，系统测定其营养成分(主要包括蛋白质、氨基酸、脂肪、粗纤维、粗灰分、矿物质及微量元素等)，并与其它几种大型藻类比较．综合评价卡帕藻的营养价值。结果表明：卡帕藻蛋白质含量为6．20％，而粗脂肪和粗灰分较高，分别为2．88％和39．04％；卡帕藻中富含K、Na、Ca、Mg、P、Fe、Zn、Mn、Se等矿物元素，尤其是Se的含量远高于其它几种大型藻类。     

共模误差PCA与ICA提取方法的比较

为消除共模误差CME,目前广泛应用的主成分分析法（PCA）基于观测数据的二阶统计量（方差和协方差）将观测网残差分解成一组不相关的随时间变化的模态和对应的空间响应,而GPS时间序列分布具有非高斯特征,二阶统计量不能完全描述其随机特性。本文假设区域网CME 与其他误差相互统计独立,则可以采用独立分量分析（ICA）法。采用模拟数据对ICA提取CME的精确性和有效性进行验证,并与PCA结果进行对比。结果表明,ICA能够有效地提取观测网CME。