LED灯的光照对雨生红球藻细胞生长及虾青素积累的影响

为提高雨生红球藻的生物量以及细胞内虾青素的积累量,通过不同光源、不同光照强度照射培养藻细胞。研究表明,在总光强为2500lx,红光与白光的强度比例为2:1时,雨生红球藻干重可以达到0.98g/L,比单独使用白光和红光照射下分别提高了36.11%和15.91%。在雨生红球藻转化产虾青素阶段,对比蓝光LED、目光灯以及两者的组合光源照射转化的结果,发现在总光强为7000lx,蓝光与白光的强度比例为3:1时,雨生红球藻中虾青素的积累量为39.79mg/L,明显高于单独使用白光与蓝光转化下的产量。     

褪黑素对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生理和虾青素积累的影响

本实验初步研究了不同浓度褪黑素(melatonin,MLT)对胁迫条件下雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU生长、虾青素、相关生理指标及基因表达的影响。结果表明,10μmol/LMLT可显著提高藻细胞中虾青素产量(31.32mg/g),是对照组(13.27mg/g)的2.36倍;碳水化合物和蛋白含量同比提高了1.36、1.37倍。此外,虾青素合成相关基因pds和bkt的表达水平分别提高了5.79和12.16倍。研究表明,MLT可显著促进雨生红球藻中虾青素的积累,为利用微藻生产虾青素提供了一种有效的策略。     

玉米素和水杨酸对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)生长及虾青素积累的影响

虾青素是一种具有强抗氧化活性的类胡萝卜素,而雨生红球藻是天然虾青素的主要来源。本文以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为材料,研究了植物激素玉米素和水杨酸对雨生红球藻的生长、虾青素含量及相关基因表达的影响。分别添加5种浓度的玉米素或水杨酸,结果发现0.05mg/L玉米素或25mg/L水杨酸处理5d后雨生红球藻虾青素积累最多。该浓度玉米素或水杨酸可显著提高光胁迫下藻细胞密度,最高分别达到3.4×10~5cell/mL和3.0×10~5cell/mL;同时玉米素与水杨酸组中虾青素含量显著上升,分别为1.7%和1.6%,比对照组分别增加29.2%和25.6%。玉米素缓解了高光逆境条件下光合作用基因——Rubisco大亚基(rbcL)及其活化酶(rca)、碳酸酐酶(ca)的下调表达,但对虾青素合成途径β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)的表达量没有显著影响;而水杨酸则相反,在胁迫后期不能缓解光合作用相关基因的下调表达,但可使bkt基因显著上调,最高可达对照组的2.5倍。本研究首次比较了玉米素和水杨酸对雨生红球藻生长和虾青素积累的影响,发现玉米素比水杨酸具有更好的促进雨生红球藻中虾青素积累的效果。     

雨生红球藻诱变及筛选方法的研究

为获得性状优良的雨生红球藻藻株,满足雨生红球藻商业化生产的需求。本文探索了不同诱变方式以及不同筛选条件对雨生红球藻的影响,得到了γCo~(60)辐射和离子束诱变处理以及将喹禾灵和达草灭作为筛选压对雨生红球藻的致死率曲线。确定离子束照射时间75s和γCo~(60)辐射300Gy为雨生红球藻的适宜诱变条件。喹禾灵30.0μmol/L以及达草灭0.09mmol/L为雨生红球藻的适宜筛选压浓度。对诱变后藻株与对照藻株进行了生物量、干重以及虾青素含量的比较,最终筛选得到三株性状优良的突变株,生物量较未诱变藻株分别提升了16.2%、13.8%和20.4%,虾青素含量与未诱变藻株相比提升了20.7%、15.5%和6.7%。     

不同碳氮浓度对雨生红球藻生长及虾青素累积的影响

研究了不同二氧化碳浓度和硝酸钾浓度对雨生红球藻生长及虾青素累积的影响。结果表明,较高浓度的CO2(600×10-6)能够显著促进雨生红球藻的生长、光合作用的进行和虾青素的累积。红球藻单个细胞内的虾青素含量随着培养液中硝酸钾浓度的降低而增加,绿色游动藻种和绿色不动藻种培养12 d后获得的最大虾青素值分别为10.93 pg/个和12.64 pg/个。连续通气是促进雨生红球藻生长及虾青素累积的一种有效碳源提供方式。     

microRNA介导雨生红球藻在高光胁迫下次级细胞壁形成和虾青素积累的分子机制

雨生红球藻(Haematococcuspluvialis)是天然虾青素的最佳来源,它可以在高光胁迫等不利条件下转变成厚壁细胞并积累大量虾青素。然而,目前从微小RNA (microRNA, miRNA)层面来揭示在高光胁迫下雨生红球藻次级细胞壁形成和虾青素合成的机理研究尚未见报道。对高光处理下三个时间点的雨生红球藻样品进行microRNA测序,共鉴定出342个已知miRNA和283个新miRNA。在这625个miRNA中,其中有206个miRNA的表达量受高光影响,这些差异表达的miRNA的靶基因参与了淀粉与蔗糖代谢、甘露糖与果糖代谢、糖酵解和萜类骨架生物合成等重要代谢通路。结合转录组结果发现,高光胁迫下有6个miRNA调控了3个和次级细胞壁形成相关靶基因的表达,有5个miRNA调控了5个和虾青素生物合成相关靶基因的表达。以上结果揭示了雨生红球藻在高光下miRNA调控次级细胞壁形成和虾青素生物合成的潜在机制,为雨生红球藻虾青素的代谢工程奠定了理论基础。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导培育富含叶黄素的基因工程小球藻(Chlorella vulgaris)的研究

采用基因克隆技术构建双元载体pCAMBIA2301-idi,通过电转转入农杆菌LBA4404中.利用根癌农杆菌介导的转化方法,将pCAMBIA2301-idi质粒的T-DNA区转入小球藻,以G418抗性基因(NPTⅡ)作为筛选标记,筛选出阳性转化子.通过PCR扩增表明idi基因和NPTⅡ基因已经整合到小球藻基因组中.测定转化子的生物量,结果表明大部分转化子的生物量与野生型相似.测定转化子小球藻干粉的叶黄素含量,发现转化子叶黄素含量最高达到0.84mg/g,与野生型相比提高了30.95％.进一步分析藻液中叶黄素的产量,发现转化子的叶黄素产量最高达到1.98mg/L,比野生型提高了36.77％.     

雨生红球藻cDNA表达文库的构建与初步分析

为了筛选雨生红球藻虾青素合成过程中的关键酶基因的反式调节因子基因,以雨生红球藻的绿细胞为材料,提取了高质量的总RNA,并分离纯化了mRNA,经过反转录后的得到cDNA,构建了以λ-ZAPExpress为载体的表达型cDNA文库。经检测,所构建的文库的滴度为5.1×105,重组率为100%。用PCR方法对文库的质量进行了鉴定,文库的平均插入片断的大小为1.7kb。雨生红球藻cDNA表达文库的构建为研究虾青素的代谢工程奠定了基础。     

光照强度和温度对雨生红球藻生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响

本文探讨了光照强度和温度2个生态因子对雨生红球藻(Haematococcus plivialis)生长、虾青素及内源脱落酸积累的影响。研究表明,光照强度、温度及二者交互作用对雨生红球藻的生长、虾青素及内源脱落酸的积累均有显著影响(P0.05)。温度23℃时,细胞密度随光照强度的升高呈先上升后下降趋势,在200μmol/(m~2·s)时达到最大值4.9×105个/mL。适当的高光照强度和高温均能促进雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的积累,过高则起抑制作用。培养期间雨生红球藻中虾青素和内源脱落酸的最大峰值分别为6.266mg/L和322.641ng/g(干重),且最大峰值均出现于27℃、200μmol/(m~2·s)处理组。脱落酸含量的最大值出现在虾青素快速积累前,且在雨生红球藻的生活周期中,孢囊形成期的内源脱落酸含量最高。本研究所得到的规律对规模化培养雨生红球藻具有一定的指导意义。     

温度对雨生红球藻叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响

研究了不同温度(5～35℃)对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)叶绿素荧光特性及虾青素含量的影响.测定的主要参数有:PSII的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、细胞密度、叶绿素相对含量以及虾青素含量.单因子方差分析结果表明:在整个培养周期中,温度对雨生红球藻各叶绿素荧光参数、叶绿素相对含量、细胞密度以及虾青素含量均有显著影响(P<0.05).多重比较结果表明,在本实验条件下,雨生红球藻的最适生长温度是20℃,其单位体积虾青素含量以20℃处理组为最高,而单个细胞中的虾青素含量则以5℃和30℃为最高.相关性分析结果表明:培养天数为3～10天时,叶绿素相对含量与细胞密度均成显著正相关关系.本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在筛选耐高温或耐低温微藻品系中的应用.     

岱衢族大黄鱼(Pseudosciaena crocea) 线粒体基因组全序列的扩增及其特异鉴别引物的开发

采用PCR扩增、克隆获得了岱衢族和闽-粤东族大黄鱼(Pseudosciaena crocea)线粒体基因全长序列,并扩增了各25条样本的高变区域,测序结果可分成3个操作分类单元(Operational Taxonomic Unit,OTU);闽-粤东族含3个类型:D1-N1、D1-N2和D2型;而岱衢族样品均为D1-N1型;设计出能区分不同分型的鉴别引物J1和J2,且优化了鉴别条件。结果表明:根据凝胶电泳的图片,如果样品分型为D1-N2和D2型,则100%为闽-粤东族;如果样品分型为D1-N1型,则该样品为岱衢族的概率为86.2%,为闽-粤东族的概率为13.8%。研究结果为岱衢族大黄鱼的种质资源保护、良种选育和市场销售等方面提供技术支持。     

黄海小型水母的分布特征

根据"973"项目2000年10月—2007年8月浮游生物大网样品,对黄海小型水母类的种类组成及其丰度的时空变化进行了研究,讨论了各优势水母种类在黄海的分布格局。结果表明,黄海测区内小型水母整体丰度较低,且主要分布在50m等深线以浅海域,各小型水母类群如水螅水母类,管水母类和栉水母类以及10种优势种类的季节更替非常明显。与其它海域相比,黄海小型水母丰度水平最低,平均为0.8ind/m3,占整个浮游动物丰度的比例小于0.5%,因此从丰度上看,小型水母在黄海浮游动物功能群中并不占优势。     

食物资源不足条件下螯足数量对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)摄食行为和种内竞食能力的影响

鉴于池塘养殖条件下三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)种内相残现象严重,螯足缺失率较高之实际。本研究对三疣梭子蟹的螯足进行了缺失处理,设置了无螯组(C0)、1螯足组(C1)和2螯足组(C2),在实验室内食物资源不足条件下,探讨了螯足数量(螯足缺失)对三疣梭子蟹摄食行为和竞食能力的影响。结果表明:(1)螯足数量对三疣梭子蟹的索食时间无显著影响(P0.05);(2)缺失螯足(C1,C2组)的三疣梭子蟹均可正常摄食,其中C0组蟹可用第一步足代替螯足抱持食物,将食物送入口中,表现出明显的行为补偿策略,但其啃食速度较慢,啃食耗时是C2组蟹的2倍;(3)C0、C1、C2组三疣梭子蟹均有部分个体同时抢占2份食物,其比率与个体具有的螯足数量有关,螯足越多,同时抢占2份食物的比率越高,其中C2组中有20%个体同时抢占了2份食物,而C0组仅有3%个体同时抢占了2份食物;(4)从螯足数量不同的三疣梭子蟹遭同类抢食的次数、比率来看,螯足数量越多的三疣梭子蟹,抢食欲望、抢食能力越强,而且更趋向向双螯均缺失个体发起抢夺性攻击,表现出明显的"强欺弱"现象;(5)螯足缺失直接影响了三疣梭子蟹对食物的保护,其中C0组中50%个体持有的食物可被同类抢走。整体上,缺失单个螯足对三疣梭子蟹摄食和竞食行为的影响不大,而缺失双螯将严重影响了三疣梭子蟹的摄食和竞食能力。     

流式影像仪在东海海域甲藻藻华研究中的应用

有害藻华对海水养殖、人类健康和生态安全构成威胁,已成为全球性的生态灾害.近20年来,米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)等甲藻形成的有害藻华在东海海域连年暴发,其频率高、危害大,形成及演变机理复杂,对藻华原因种进行监测是开展有害藻华预警和防控的...     

增殖放流影响下东海北部海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)最大可持续产量评估

当渔业资源出现衰退时,加强资源增殖放流以养护渔业资源、提高渔业产量对于渔业资源可持续利用具有重要意义;与此同时,增殖放流的实施会对基于资源开发与管理的评估的结果产生影响。基于2001~2015年间东海北部海域三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)渔业数据,采用增殖剩余产量模型,对东海北部海域三疣梭子蟹的最大可持续产量(MSY)及取得MSY时所需捕捞努力量(E_MSY)和原存生物量(B_MSY)进行了评估,并与传统Schaefer模型评估结果进行了比较。结果表明,当年增殖放流量约在3×10⁶~95×10⁶尾之间时,三疣梭子蟹年产量逐渐增加, MSY在14.2×10⁴ t和14.6×10⁴ t之间, E_MSY基本在15×10⁴吨位左右。增殖放流量增加,其对应的MSY也越高,能承受的E_MSY也越高(从15×10⁴~15.4×10⁴吨位之间),相反B_MSY则减小(从188.4×10⁴ t降至186.6×10⁴ t)。与传统的Schaefer模型评估结果相比,增殖剩余产量模型由于考虑了增殖放流生物量的因素,得到了MSY和E_MSY有所增加,而B_MSY有所下降的结论。研究结果有望为该研究海域三疣梭子蟹可持续地捕捞、放流与管理提供科学依据。     

脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)3 个野生群体mtDNA 16S rRNA 序列差异及长臂虾科系统进化关系

采用PCR扩增和序列测定等技术,对脊尾白虾3个野生群体共计58个个体的线粒体16SrRNA基因片段进行初步研究。结果表明,在获得的长度为509bp核苷酸序列中,共检测到7个变异位点、8种单倍型,除象山湾群体外其它两个群体遗传多样性水平都较低。AMOVA分析表明,象山湾与莱州湾群体有显著的遗传差异,其余群体间的遗传差异不显著。另外,将本研究所得序列与GenBank中长臂虾科11个种的16SrRNA基因片段序列进行比较后,发现其聚类关系与传统分类略有不同,并依据16SrRNA序列变异百分比推测了长臂虾科12个种的大致分化时间。     

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)胁迫的响应

邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl phthalate,DMP)是近海环境有机污染物之一,不仅对海洋生物造成毒害,且能在生物体内富集和放大,对海洋生态系统形成严重威胁。本文以鼠尾藻(Sargassum thunbergii)为研究对象,通过测定比生长速率、叶绿素a含量、光合和呼吸速率、光合基因rbcL转录水平上的相对表达量等指标,研究了鼠尾藻对不同浓度DMP的响应。结果表明,低浓度的DMP(0.lmg/L)短时间内(≤15d)能促进鼠尾藻的生长和叶绿素a的合成,并使藻体的光合作用增强,诱导光合基因rbcL的表达,而在高浓度DMP(≥0.3mg/L)的作用下,鼠尾藻的生长速率、光合和呼吸速率、rbcL基因的表达量均随着暴露时间的延长呈明显下降趋势,且DMP浓度越高,降幅越大。以上研究结果对了解DMP对鼠尾藻胁迫的影响机制奠定了基础,为保护海洋经济藻类的养殖环境提供了理论依据。     

曼氏无针乌贼（Sepiellamaindroni）ISSR体系优化及养殖群体遗传多样性分析

采用ISSR-PCR技术对曼氏无针乌贼基因组DNA进行扩增,筛选分析了ISSR—PCR扩增时的主要影响因子,包括Mg^2＋浓度、引物浓度、dNTPs浓度、Taq酶浓度以及退火温度,并用8条ISSR引物对舟山养殖群体进行了遗传多样性分析,最终确立的适用于曼氏无针乌贼ISSR扩增的25μl反应体系为：Mg2＋1．5mmol...     

铜藻的分类地位、生物地理分布以及2016年底黄海漂浮铜藻源头的初步分析

通过对我国沿海多次野外实地考察以及文献报道,对铜藻进行了分类地位及生物地理分布特征介绍。结合分子数据,目前由过去单一的狭义铜藻Sargassum horneri和线形马尾藻Sargassum filicinum结合而成广义铜藻。其生物地理分布区系由西北太平洋扩大到东北太平洋的有限区域。根据我国沿海铜藻底栖和漂浮种群的发生季节变化,初步判断我国可能存在2个以上的底栖铜藻种群：春季成熟型、夏季成熟型和/或秋季成熟型。结合铜藻的自然生境、底栖分布区系以及海流等水文资料,本文对2016年底黄海漂浮铜藻种群的源头进行了初步分析,其最可能地域源头为渤海海峡区及其邻近水域,最可能的种群来源为夏季成熟型。     

同种罗非鱼(Tilapia)不同地区选育群体的遗传多样性分析

采用微卫星标记分析技术,选用36对微卫星引物对罗非鱼原始群体和引种群体进行遗传多样性分析,原始群体为中国水产科学研究院淡水渔业研究中心保种的奥利亚罗非鱼("夏奥1号",ZA)、埃及尼罗罗非鱼("99品系",ZN),引种群体为广西水产研究所从淡水渔业研究中心引进培育的奥利亚罗非鱼群体(GA)和埃及尼罗罗非鱼群体(GN)。结果显示19对引物具备多态性,比率为52.8%,ZA与GA两个群体的平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均多态信息含量分别为0.10、0.15、0.12,遗传相似性系数为0.9867,平均近交系数(FST)与基因流(Nm)分别为0.0379、6.3408;而ZN与GN两个群体平均观测杂合度、平均期望杂合度、平均多态信息含量分别为0.37、0.49、0.43,遗传相似性系数为0.7696,平均近交系数(FST)与基因流(Nm)分别为0.1146、1.9309。分析结果表明:(1)两个奥利亚群体中ZA与GA遗传多样性小,群体间遗传距离小,相似度较高,选育出的奥利亚群体遗传结构相对稳定;(2)两个尼罗群体中ZN与GN遗传多样性适中,群体间存在一定的遗传距离,相似度低,ZN与GN两个埃及尼罗群体具备进一步选育出新品系的潜力;(3)基因座UNH896、UNH995、UNH999可应用为鉴别奥利亚群体与埃及尼罗群体的特异性标记。