坛紫菜应答高光强胁迫的生理指标分析

以坛紫菜(Pyropia haitanensis)叶状体为材料,测定了其在不同光强强度胁迫下细胞内超氧阴离子自由基(O~-_2·)、过氧化氢(H_2O_2)、羟自由基(·OH)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的变化.结果表明,在光强为200μmol/(m~2·s)即检测到了O~-_2·含量的显著上升,而当光强继续升高至500μmol/(m~2·s)以上时,O~-_2·含量开始显著减少,H_2O_2和·OH含量开始显著上升;SOD和CAT的酶活伴随光强升高而呈现为逐渐下降的趋势,GSH的含量在光强超过500μmol/(m~2·s)时显著下降,只有APX酶活在整个高光强胁迫过程中呈现为活性逐渐增强的趋势.这些结果说明,坛紫菜细胞内存在着一套应答高光强胁迫的活性氧清除机制,APX在其中发挥重要作用.但当光强超过500μmol/(m~2·s)以上时,坛紫菜细胞内的活性氧清除机制难以满足活性氧清除的需要,氧化性更强的·OH迅速积累,引起细胞膜脂的严重损伤.     

不同接种密度条件下海洋酸化对坛紫菜叶状体的生理生态影响

人工栽培的坛紫菜(Pyropia haitanensis)具有重要的经济意义和生态功能,非常有必要研究海洋酸化对坛紫菜的影响.本研究通过充入高CO2浓度(1000×10-6)的空气模拟海洋酸化,探讨了不同接种密度条件下海洋酸化对坛紫菜叶状体的生理生态学效应.结果表明,长约1 cm的叶状体接种密度从1株/dm3提高到3株...     

不同氮浓度下盐胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合作用的影响

为了探讨在不同氮浓度条件下盐度胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长和光合生理的影响,设置高(500μmol/L)、低(50μmol/L)2个氮浓度和15、30和45三个盐度水平,将坛紫菜叶状体在不同的氮和盐度条件下适应培养7d后,测定藻体的生长、色素含量、光合放氧和快速光反应曲线等生理指标。结果显示:在低氮条件下,坛紫菜的生长速率随盐度增加而递减;在高氮下,30盐度水平培养的藻体具有最大生长速率。低氮条件下,叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)、藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)的含量在盐度15中较高,而在盐度30和45之间没有显著差异;高氮条件下,盐度对藻体Chl a和Car的含量没有显著影响,但相对于盐度30的处理,盐度15和45都显著降低了PE和PC的含量,虽然这两种色素含量在两个盐度处理间没有显著差异。不同的氮和盐度处理对藻体的光合放氧速率几乎没有影响,除了高氮条件下,单位湿重的放氧速率在盐度30中较低而单位Chl a的放氧速率在盐度45中稍高。从快速光反应曲线的结果看出,盐度虽然对光饱和点(Ik)、电子传递效率(α)和最大相对电子传递速率(r ETRmax)没有显著影响,但高盐胁迫显著提高了光抑制项的值(a)。综上所述,高盐度胁迫能够抑制坛紫菜的生长和光合作用,氮的浓度对这种抑制作用没有显著影响;低盐度胁迫对藻体的生长和光合没有抑制,甚至在低氮条件下表现出对生长的促进。这些结果为坛紫菜的栽培和对富营养化海水的修复提供了一定的理论参考。     

干露条件下喷施2种植物生长调节剂对坛紫菜叶状体生长的影响

实验培养条件下,分析比较了干露后喷施植物生长调节剂吲哚乙酸(IAA)和萘乙酸(NAA)对野生型坛紫菜(Pyropia haitanensis)叶状体生长的影响.IAA处理结果显示:与对照组相比,2.0、1.0mg/dm~3IAA处理都明显促进坛紫菜叶状体生长(p0.05),且2.0 mg/dm~3处理效果优于1.0mg/dm~3,而10.0 mg/dm~3处理组抑制生长明显(p0.05).培养25 d时,2.0 mg/dm~3IAA处理组叶状体平均长度增加了35.4%,叶绿素a、藻红蛋白和藻蓝蛋白含量分别增加了12.2%、39.9%、29.1%.NAA处理结果显示:1.5、1.0 mg/dm~3NAA处理组对坛紫菜叶状体生长都有明显促进作用(p0.05),且1.5 mg/dm~3处理效果优于1.0 mg/dm~3,而4.0、8.0 mg/dm~3处理组出现抑制效应,其中8.0 mg/dm~3处理组抑制生长较明显(p0.05).培养25 d时,1.5 mg/dm~3处理组叶状体平均长度增加了35.2%.与对照组相比,虽然低含量组(0.5、1.0、1.5、2.0 mg/dm~3)的叶绿素a含量无显著差异(p0.05),但是藻红蛋白和藻蓝蛋白含量均明显增加,以1.5 mg/dm~3处理组含量最高,分别增加了42.6%和43.9%.而高浓度处理组(4.0、8.0 mg/dm~3)叶绿素a含量显著降低(p0.05),且8.0 mg/dm~3处理组的藻红蛋白和藻蓝蛋白含量明显低于对照组(p0.05).因此,连续干露条件下喷施适宜浓度的IAA(2.0 mg/dm~3)和NAA(1.5 mg/dm~3)均可有效地促进野生型坛紫菜叶状体的生长.     

海洋酸化对经济海藻坛紫菜叶状体的光照强度和温度适应范围的影响

坛紫菜(Pyropia haitanensis)养殖区的温度和光照强度变化幅度较大,坛紫菜叶状体对温度和光胁迫的耐受能力决定了产量.为了探究海洋酸化是否改变坛紫菜对温度和光胁迫的耐受能力,本研究采用实验生态学方法研究了坛紫菜的光合作用和生长对温度和光照强度的响应特点.结果表明,无论在短期(4 h)或长期(3～6 d)的...     

有机磷农药对坛紫菜叶状体核酸含量的影响

在实验生态条件下研究了不同浓度、不同时间甲胺磷、辛硫磷暴露对坛紫菜(Porphyra haitanensis)核酸(RNA和DNA)含量的影响。结果表明,随着污染时间的延长,所有污染物对RNA、DNA含量的影响基本上表现为先上升后下降的时间效应关系,同一污染物浓度越大就越早出现下降。同时出现随暴露剂量的增加,RNA、DNA含量先上升后下降或全部下降的剂量～效应关系。     

红毛菜与坛紫菜光合作用和品质的比较分析

为研究两种经济红藻红毛菜(Bangia fucscopurpurea)和坛紫菜(Pyropia haitanensis)的光合作用和品质差异,选取一株野生型红毛菜CY和一株野生型坛紫菜NSD35作为实验材料,分别测定二者在相同培养条件下的关键光合参数和营养成分指标。结果显示：红毛菜的最大电子传递速率、净光合速率、藻红蛋白含量分别比坛紫菜高29.6%、96.8%、60.5%;必需矿质元素钾、钙、镁、铁、锌的含量分别比坛紫菜高59.5%、39.5%、34.1%、86.2%、68.4%;红毛菜的必需氨基酸和风味氨基酸含量都高于坛紫菜。此外,二者的呼吸速率、最大光量子产率、叶绿素a、总糖、总蛋白和碘含量没有显著差异。研究结果表明,与坛紫菜NSD35相比,红毛菜CY的光合速率更快,矿质元素积累能力更强,必需氨基酸和风味氨基酸含量更高。研究结果有助于了解红毛菜和坛紫菜的光合作用和品质特点,为开发红毛菜种质资源提供数据参考。     

坛紫菜叶状体体细胞对抗生素敏感性的研究

坛紫菜(Porphyrahaitanensis)叶状体体细胞对氨苄青霉素有很强的耐受性,但氨苄青霉素对体细胞分裂、分化具有明显的抑制作用,导致更多的体细胞分化形成细胞团,并能抑制叶状体假根的形成.坛紫菜叶状体体细胞对氯霉素敏感,100μg/cm3和800μg/cm3组的体细胞分别于培养的12、10d全部死亡.本试验结果初步表明,氯霉素可作为坛紫菜基因工程的有效选择压力.     

坛紫菜雌性叶状体的抗生素敏感性测定

考察了坛紫菜雌性叶状体对氯霉素、卡那霉素、四环素盐酸盐和G-418这4种抗生素的敏感性。结果表明,坛紫菜雌性叶状体对各种抗生素的敏感性不同:对氯霉素敏感;对卡那霉素不敏感,有很强的耐受性;对四环素盐酸盐、G-418有一定的耐受性,但四环素盐酸盐、G-418对体细胞分裂、分化具有明显的抑制作用。研究表明氯霉素可作为坛紫菜基因工程的有效选择压力。氯霉素乙酰转移酶(CAT)基因有可能成为坛紫菜基因工程理想的选择标记基因。     

不同光质对坛紫菜果孢子和壳孢子萌发的影响

本研究探究了白、蓝、红、绿光4种光质对坛紫菜(Pyropia haitanensis)果孢子和壳孢子萌发的影响。结果表明,与白光相比,用绿光培养时,果孢子萌发管分枝形成速度、萌发管生长速度,以及壳孢子的细胞分裂速度均相对较快,用红光与蓝光培养时则相对较慢。不同光质对坛紫菜果孢子和壳孢子的存活率无显著影响,但能造成萌发体色泽呈现明显差异。刚从孢子囊释放出来的两种孢子均呈黄褐色,经白光培养的两种孢子以及蓝光培养的果孢子,其萌发体颜色加深至鲜红色,蓝光培养的壳孢子萌发体颜色加深尤为明显,最终呈深紫红色,而红光和绿光培养的两种孢子颜色变浅,最终呈浅黄褐色。研究表明,绿光培养可能不利于坛紫菜孢子萌发过程的色素积累,但有利于孢子萌发及萌发体的生长。     

茉莉酸甲酯和水杨酸对坛紫菜生长与抗逆性的影响

为了探讨植物激素在藻类生理与抗逆方面的作用,本文比较了不同浓度的茉莉酸甲酯(MJ)和水杨酸(SA)对坛紫菜(Pyropia haitanensis)生长、藻胆蛋白、可溶性蛋白、脯氨酸含量和叶绿素荧光参数的影响。结果显示100?mol/L SA的添加可使坛紫菜生长率达到对照组的1.57倍,而MJ对藻的生长影响不显著。50?mol/L MJ和100?mol/L SA显著促进了坛紫菜藻胆蛋白和可溶性蛋白的积累。50?mol/L MJ和100?mol/L SA添加后在48 h脯氨酸含量分别为对照组的2.67倍和1.75倍。25~50?mol/L MJ对坛紫菜的Fv/Fm和Y(II)影响不显著,而100?mol/L SA则可以提高这两个叶绿素荧光参数。该研究表明适当浓度的MJ和SA可以促进坛紫菜生长,提高其光合能力,在一定程度上增强坛紫菜的抗逆性。     

Cloning and expression analysis of the chloroplast fructose- 1,6-bisphosphatase gene from Pyropia haitanensis

Fructose-1,6-bisphosphatase(FBPase) is one of the key enzymes in Calvin circle and starch biosynthesis. In this study, the full-length of cpFBPase gene from Pyropia haitanensis was cloned by using rapid amplification of cDNA ends(RACE) technology. The nucleotide sequence of PhcpFBPase consists of 1 400 bp, including a 5′ untranslated region(UTR) of 92 bp, a 3′?UTR of 69 bp, and an open reading frame(ORF) of 1 236 bp, which can be translated into a 412-amino-acid putative peptides with a molecular weight of 44.3 kDa and a theoretical pI of 5.23. Multiple sequence alignment indicated that the protein belonged to the chloroplast FBPase enzyme. Phylogenetic analysis showed that the protein assembled with the cpFBPase of a thermal tolerant unicellular red micro-algae Galdieria sulphuraria. Expression patterns analyzed by qRT-PCR revealed that the expression of PhcpFBPase gene in the thallus phage was 7-fold higher than in the conchocelis phage, which suggested the different mechanisms of inorganic carbon utilization among the different life phages of P. haitanensis. And the different response modes of PhcpFBPase mRNA levels to high temperature and desiccation stress indicated that PhcpFBPase played an important role in responsing to abiotic stress.     

低盐胁迫对大黄鱼非特异性免疫酶活力的影响

以大黄鱼(Larimichthys crocea)为研究对象,研究急性、慢性低盐度胁迫对大黄鱼存活状况及非特异性免疫酶活力的影响。结果表明：急性低盐(15、8)胁迫下,在7 d的实验周期中,大黄鱼肝脏的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力呈先上升后下降的趋势,在第1天显著上升(p<0.05)后逐渐下降至显著低于对照组水平;肝脏的过氧化氢酶(catalase, CAT)活力整体呈先下降后上升再下降的趋势,在第1天显著下降后开始升高,第3天后开始下降,至第7天时CAT活力仍显著低于对照组水平;血清中的酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)活力呈下降后逐渐升高的趋势,在第1天时显著下降后逐步升高,至第7天时仍显著低于对照组;而血清中的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活力在实验开始的第1天到第3天逐渐升高,且均显著高于对照组,至第7天时开始下降至对照组水平;血清中的溶菌酶(lysozyme, LZM)含量呈波动变化,整体呈先上升后下降趋势。慢性低盐(8)养殖14 d后,大黄鱼的各项非特异性免疫酶活力均与...     

坛紫菜(Porphyra haitanensis)化学成分的研究

利用硅胶色谱、Sephadex LH-20凝胶色谱、HPLC等技术,从坛紫菜(Porphyra haitanensis)乙醇提取物首次分离纯化得到了7个化合物,通过质谱(MS)及核磁共振波谱(1H NMR、13C NMR)等现代波谱技术鉴定为：1,8-二羟基-9,10-蒽醌(1)、邻苯二甲酸二正丁酯(2)、邻苯二甲酸二异丁酯(3)、β-谷甾醇(4)、鲨肝醇(5)、(E)-N-2(1,3-二羟基-4-十八烯基)-十六酰胺(6)、胆甾醇(7)。其中,化合物1对金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)的最低抑菌浓度(MIC)为80μg/mL。     

条斑紫菜丙酮酸羧化酶基因表达对不同碳源的响应

丙酮酸羧化酶(pyruvatecarboxylase,PYC)在非光合生物中催化丙酮酸羧化生成草酰乙酸(oxaloacetate,OAA),作为糖异生的第一步,在动物维持代谢稳态中具有重要作用。研究发现,PYC在光合生物中也发挥重要作用。为了探究PYC在潮间带大型海藻中的作用,我们从条斑紫菜叶状体中扩增获得PYC基因全长序列(命名为PyPYC),并分析了其序列特征。通过对系统进化树分析表明PyPYC与来自细菌的PYC具有较近亲缘关系。针对条斑紫菜叶状体生长环境所面临的碳源变化,设置了不同类型和不同浓度的无机碳培养条件,采用实时荧光定量(RT-qPCR)检测了该基因对这些无机碳源的响应。结果表明,高浓度的CO₂能显著上调PyPYC基因的表达,而高浓度的HCO₃^-对其影响较小。由此,我们初步认为,当紫菜叶状体暴露在空气中时, PYC在其无机碳利用中发挥一定作用。