脱落酸介导的逆境响应信号传导系统及在藻类中的分布与功能

植物激素是一类由植物合成的痕量有机物质,调控着植物的生长发育及对环境的适应。藻类属低级植物类群,且具有与高等植物类似的激素类型,相对而言,藻类中激素含量更少,却发挥着更高效的生理活性。无论针对藻类还是高等陆地植物,胁迫响应研究一直是十分活跃的领域。其中,脱落酸(abscisic acid,ABA)作为应激激素,所起的调节作用已得到人们的普遍共识。本文总结了近年来ABA在藻类中的分布,ABA对抗氧化酶系的调控,ABA信号传导路径在陆地植物中的发现与代谢机制,以及利用蛋白质分子系统学对ABA信号传导途径的起源与进化。在此基础上提出:未来藻类ABA参与的抗逆代谢调控研究应着重以潮间带海藻为材料,参考陆地植物研究的成果,应用生物信息学,结合生物化学等手段,进行相关机制的探索。     

藻类逆境胁迫下信号传导途径的初步研究进展

对目前藻类逆境胁迫下信号传导途径的主要研究进展进行了综述:(1)钙信号系统,藻类通过细胞内Ca2+的变化产生钙信号,Ca2+与钙调素等钙信号受体结合,进而影响钙调素结合蛋白等靶蛋白的活性,从而调控基因表达和生理反应;(2)磷脂酰肌醇信号系统,磷脂酰肌醇在磷脂酶的作用下,水解产生第二信使IP3与DAG,它们可以进一步激活离子通道或蛋白激酶,调节藻类的各种生理反应过程;(3)蛋白质的可逆磷酸化,通过藻类中蛋白质的磷酸化和脱磷酸化,传递信号,并使信号级联放大;(4)蓝藻的二元信号传导系统,蓝藻既具有类似细菌的二元传导系统,又具有真核生物的Ser/Thr或Tyr蛋白质激酶来行使信号传导功能;(5)NO,cAMP等其他信号分子也参与藻类的信号传导途径。     

低盐、高温诱导的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)病烂机制研究

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)是中国北方沿海大面积栽培的一种重要大型经济海藻。近些年,因高温等环境因子导致的烂菜时有发生,严重制约了产业的可持续发展。测定分析了不同温度(15°C和20°C)、不同盐度(20,25和30)条件对条斑紫菜叶状体光合作用参数、抗氧化酶系统活性及相关分子表达量变化的影响。发现高温(20°C)和低盐(盐度20)胁迫下会导致潜在最大量子产额(Fv/Fm)下降、非光化学淬灭Y(NO)值上升;同时,高温低盐(20°C,盐度20)条件下丙二醛(MDA)含量显著提高,表明条斑紫菜叶状体光合作用系统已受到一定的损伤。另外,过氧化氢酶(CAT)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随盐度降低而下降,在盐度20和高温(20°C)时其酶活显著降低,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著上升。而荧光定量结果显示,在20°C高温条件下, SOD转录出现轻微上调。随着盐度的降低, POD转录水平显著下调。此外, 20°C高温胁迫下,低盐盐度20条件下,相关抗氧化酶系统关键基因的表达均出现显著下调,表明在高温、低盐胁迫下,藻体内氧自由基清除能力受到抑制,最终导致细胞受到氧化损伤。因此,本实验表明,在高温条件下、盐度降低导致的抗氧化系统酶活及相关基因表达受到抑制,这是紫菜病烂发生的诱因之一。     

甲壳动物JAK/STAT信号通路在免疫应答中的功能与调控机制

先天免疫是宿主抵抗病原感染的第一道防线,在病原的传播和疾病的发展过程中发挥重要的作用。甲壳动物属于无脊椎动物,仅具有先天免疫,而不具备适应性免疫,其主要依靠细胞免疫和体液免疫来实现免疫防御功能,抑制病原体增殖。JAK/STAT途径是调节无脊椎动物免疫反应的主要途径之一,本文主要从细胞因子受体(Dome)、JAK酪氨酸激酶(JAK)、信号传导及转录激活因子(STAT)、调节因子的结构、在宿主体内的表达及发挥的功能等来综述在养殖甲壳动物中JAK/STAT信号通路的研究现状。目前已在对虾、螯虾和蟹等近十种甲壳动物中报道了此通路的元件,而且各元件均具有保守的典型结构域,同类元件在不同种类甲壳生物中的结构有所差异,但是功能基本相似。这些元件均被证实通过调节JAK/STAT通路的信号转导来影响抗病能力。目前仅在凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）中鉴定出JAK/STAT信号通路的所有元件,对其他甲壳动物中剩余元件的鉴定仍有必要,并且甲壳动物JAK/STAT信号通路对其他信号通路的影响还有待深入研究。通过本文希望能为该通路在甲壳动物中调控机制研究提供理论基础和参考。     

正交潮响应分析法与调和分析法在验潮站潮汐资料分析中的对比研究

根据Munk和Cartwright(1966)提出的响应法与Groves和Renolds(1975)作的正交潮改进,本文利用正交潮响应分析法和调和分析法的混合模型对某验潮站长期潮汐资料进行了分析。将分析结果与调和分析法作对比,结果表明正交潮响应分析法与调和分析法精度基本相同。关于长周期分潮、辐射潮和浅水分潮的正交响应有待进一步研究。     

快速光响应曲线的优化及在底栖甲藻光适应特性研究中的应用

利用快速光响应曲线(RLCs)技术研究了不同光背景下的底栖甲藻Cooliatropicalis的光合作用特性,比较了RLCs的不同序列(正序、反序和非序)和不同光照时间(10, 30和60 s)对光合参数的影响。结果表明:正序RLCs由于序列内非光化学淬灭(NPQ)的快速累积,造成曲线的不饱以及光合参数最大相对电子传递速率(rETRmax)和半饱和光强(Ek)的高估。反序和非序RLCs均出现光饱和或光抑制,步长30s和60s的光合参数在不同光背景下的趋势基本一致。在底栖甲藻的光合生理研究中,可考虑采用步长30 s的反序RLCs进行测定。     

九龙江口、厦门西海域磷的生物地球化学研究——Ⅱ.表层沉积物中磷形态的分布及在再悬浮过程中的转化

本文根据1987年3月至1988年12月九龙江口、厦门西海域调查资料,讨论表层沉积物中各种形态磷的分布特征以及在沉积与再悬浮过程中磷形态的转化。结果表明表层沉积物磷含量最高值处距悬浮颗粒物最大沉降速率处下游约5km。磷在悬浮颗粒物上主要以颗粒态有机磷存在,在表层沉积物中主要以无机结合态磷存在。缺氧的沉积环境中可溶性磷自表层沉积物上释放以及吸附在悬浮颗粒物上的磷的解吸作用,是该水域溶解态无机磷再生的两个主要来源。潮汐运动对磷的形态变化有影响。