南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13引导糖基转移酶基因表达对环境因子变化的响应

为了探讨胞外多糖在南极微生物低温适应性中的作用与机制,克隆了南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13的引导糖基转移酶(GTF)核心片段,并采用Real-Time PCR的方法研究了温度、冻融循环、盐浓度、pH等条件对该糖基转移酶基因(gtf)表达的影响。结果表明,低温有利于gtf的表达,短时的低温刺激(2℃)1 h后,gtf的表达量即上调为对照的1.5倍;而该菌经4和10℃培养24 h后gtf的表达量约为20℃时的8~12倍;经过冻融循环gtf的表达量上调,在第2个冻融循环后gtf 的表达量较对照提高了3.667倍;盐浓度对gtf的影响表现为低促高抑,即NaCl含量为6.0 %时gtf 的表达量是对照(3.0%)的3.59倍,当NaCl含量达9.0 %时gtf 表达量则显著下调;在一定范围内(pH5.0~8.0),pH的改变会促进gtf 的表达,当pH为6.0时gtf 表达量约为pH7.0时的2倍。该结果为探讨胞外多糖在南极微生物环境适应性中的作用与机制提供了科学依据。     

南极适冷菌Pseudoaltermonas sp.S-15-13胞外多糖低温保护作用的研究

研究了南极适冷菌Pseudoaltermonas sp.S-15-13胞外多糖(Exopolysaccharides,EPSs)对重复冻融的菌体的保护作用。结果表明,重复冻融循环后,有胞外多糖包被的菌体仍能保持较好的生长能力,无胞外多糖包被的菌体生长缓慢,甚至死亡;不同浓度的胞外多糖均可降低水溶液的冰点,其效果较浓度相同的葡聚糖明显。说明南极适冷菌S-15-13对反复冻融的耐受能力与菌体分泌的胞外多糖直接相关,除了形成机械隔离屏障,胞外多糖还可能通过降低冰点等途径使菌体免受伤害。     

南极菌Psychrobacter sp.B-3胞外多糖化学特征及其对番茄抗氧化酶的诱导作用研究

以B-3多糖诱导番茄叶,采用试剂盒测定其对番茄叶抗氧化酶活性的影响,并对南极茵B-3胞外糖的分子量、单糖组成等化学特征进行了初步分析.结果表明,不同质量浓度的B-3在诱导不同时间后,均能提高番茄各抗氧化酶的活性.0.5％的B-3多糖诱导24 h过氧化氢酶(CAT)活性最高;0.5％的B-3多糖作用48h对超氧化物歧化酶...     

不同氮源下南极冰藻Chlamydomonas sp.ICE-L的生物量、氮吸收与脂肪酸组成研究

微藻培养过程中氮缺失有利于油脂和生物量的积累,然而不同氮源条件下微藻生长与生物量的研究有限,限制了生物油脂的相关研究。本文研究通过研究南极冰藻Chlamydomonas sp.ICE-L在不同氮源条件下的细胞生长与油脂积累,进一步探究其作为富集油脂微藻的潜力。研究发现：在含有NH₄CL的培养基中,Chlamydomonas sp.ICE-L生长速率最大;在含有NH₄NO₃的条件下,获得了最大干重量0.28 g/L。最高油脂含量0.21 g/g是在缺氮条件下获得,同时得到干重0.24 g/L。在多不饱和脂肪酸的产出方面,NH₄NO₃和NH₄Cl为氮源培养基时要好于缺氮和KNO₃培养基,在NH₄NO₃和NH₄Cl为氮源的培养条件下ICE-L胞内C18：3和C20：5的含量高。比较而言,缺氮和KNO₃培养基时C16：0、C18：1和C18：2的含量要高。     

响应面法优化南极菌Psychrobacter sp.B-3的发酵产糖条件

为对南极菌Psychrobacter sp.B-3产胞外糖的发酵条件进行优化,以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及海水配比作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对产糖有显著影响的单因素取值范围;在此基础上,利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产多糖的3个主要因素,即酵母粉、陈海水配比和装液量.然后通过Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,得出了南极菌Psychrobacter sp.B-3发酵条件系统优化的结果为:酵母粉1.1 g/L,陈海水与自来水的配比为2:1,装液量为50％,蛋白胨6.0 g/L,接种量1.5％,培养时间64 h,BaCl20.03 g/L,温度10℃,转速150 r/min,pH为7.0.优化后发酵液中的糖含量由优化前的444 μg/mL提高到624 μg/mL,相比初始糖产量提高了40％.结果表明,响应面法可显著优化南极菌Psychrobacter sp.B-3液体发酵产胞外糖的条件.     

响应面法优化热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵产卡拉胶酶条件

采用响应面法对1株高产卡拉胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵条件进行优化。分别以培养温度、pH值、C源、N源、金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围;参考单因素实验结果,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明,培养温度、卡拉胶浓度(C源)、蛋白胨浓度(N源)、KCl浓度(金属离子)与酶活存在着显著的相关性,通过求解回归方程得到Bacillus sp.Lc50-1的最佳发酵条件为:培养温度47.5℃、蛋白胨0.25%、卡拉胶0.3%、KCl 21.55mmol·L-1,优化后发酵上清液的酶活达到8.9U·mL-1,比优化前提高了1.5倍。     

环境因子对2种南极绿藻脂肪含量和脂肪酸组成的影响

通过气相色谱方法对南极冰藻的脂肪酸进行了分析,发现环境因素对2种绿藻总脂含量有一定的影响：(1)温度对Pymmixtomonas sp,总脂含量影响不大,一般为8．3％～8．9％,Chlorophyceae L-4在2℃时的总脂含量最高为10.33％;(2)光强显著地影响这2种绿藻脂肪在细胞内的积累。随着光强由限制生长的39 lx增加到3900 lx,2种绿藻的脂肪酸含量降低：(3)盐度的提高有利于2种绿藻脂肪的积累;(4)营养盐的限制也利于2种绿藻脂肪的积累。在氮源缺乏条件下,Pyramidomonas sp,和Chlorophyceae L-4细胞内脂肪大量积累,含量分别是以NH4Cl为氮源的2．2和3.2倍。环境因素对2种绿藻脂肪酸组成和含量的影响不同,其脂肪含量的改变反映了南极冰藻生长的改变。环境因子能够影响这2种绿藻的脂肪含量,同样也影响到它们的生长。在适合南极冰藻生长的条件下,脂肪酸积累降低;反之,在南极冰藻生长受到限制的条件下,脂肪合成增加。这表明2种绿藻的脂肪含量随生存环境的变化而变化。环境因子同样影响到2种绿藻的脂肪酸组成,尤其是不饱和脂肪酸的组成和含量,但组成和其生长不存在相关性。环境因子(温度、光强、盐度和营养盐)对2种绿藻脂肪酸的测定结果表明,在2种绿藻中,多不饱和脂肪酸的含量高于单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸。因此。这2种绿藻可望为多不饱和脂肪酸的开发利用提供藻种资源。     

转录组学分析B-3胞外多糖对巨噬细胞RAW264.7基因表达的影响

B-3胞外多糖是从一株南极嗜冷菌Psychrobacter sp.B-3发酵液中提取的胞外多糖,前期研究发现该多糖能够激活巨噬细胞并影响其免疫调控活动。为探明其免疫调控途径,采用转录组学分析对经B-3多糖刺激的RAW264.7巨噬细胞系进行了差异表达基因分析。研究结果表明B-3多糖的刺激引起了420个基因的差异表达,其中上调178个、下调242个。差异表达基因与细胞功能存在诸多关联,但主要集中在代谢和免疫两个通路上：其中在多个免疫相关通路上,富集最显著的是抗原处理和表达途径;另一个明显富集的则是代谢通路,B-3多糖处理引起了大量参与代谢的酶类的表达变化,包括氨基酸,碳水化合物,脂质和核苷酸代谢相关基因均发生了一定程度的改变。因此,B-3胞外多糖作为一种免疫激活剂直接影响了RAW264.7巨噬细胞系的免疫功能,同时也对其胞内的代谢途径产生了影响。本论文首次开展了南极嗜冷细菌胞外多糖对RAW264.7巨噬细胞系的影响,该研究为不同来源的活性多糖对巨噬细胞免疫激活研究提供了科学依据。     

桑沟湾长牡蛎生物沉积物对环境底质影响的同位素证据

贝类通过生物沉积作用加速了养殖海区水体中的颗粒物质向海底的输送。在桑沟湾中筏式养殖的长牡蛎(Crassostrea gigas),将大量的有机物以生物沉积物(真粪和假粪)的形式排向养殖区海底。为完成对桑沟湾筏式养殖长牡蛎生物沉积物对环境底质影响的量化研究,作者通过在桑沟湾内不同的海区设置采样点(5个养殖区,3个对照点),对采样点SG 2与SG 6两个点的长牡蛎生物性沉积物与海区悬浮颗粒物进行了稳定同位测定及有机物来源分析。实验结果表明:选取的采样点沉积物稳定碳氮同位素丰度集中于δ~(13)C–22.82‰~–21.62‰,δ~(15)N 4.73‰~6.21‰。在SG 2点的悬浮颗粒物中,长牡蛎生物性沉积物贡献有机物占9.95%,对照区沉积物与SG 2区沉积物贡献分别为54.19%和35.86%。在典型的采样点,稳定同位素法能较准确地量化出各有机物来源的贡献比例。以SG C点为对照,其余7个采样点长牡蛎生物性沉积物有机物贡献在4.06%~28.64%,平均贡献率为13.96%±8.62%,牡蛎养殖已经对桑沟湾底质造成了一定的影响。     

基于GAM和GWR模型分析环境因子对南极磷虾资源分布的非线性和非静态性影响

分析南极磷虾分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,对南极磷虾的高效捕捞和管理具有重要意义。本研究基于“龙腾”船2015、2016年在南设得兰群岛捕捞作业的渔捞日志数据,应用广义加模型(Generalized additive model,GAM)和地理权重回归模型(Geographical weighted regression,GWR)探究南极磷虾(Euphausia superba)渔场分布与环境因子的非线性和空间非静态性关系,并比较这2种模型的模拟性能,为南极磷虾的渔场渔情预报、资源评估和渔业管理提供基础数据。GAM模型结果显示,2015、2016年单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)与作业水深均呈显著负相关关系(P<0.01),表明在作业水深范围内,南极磷虾在较浅水域集群密度较高;2015年CPUE与表层水温呈显著正相关关系(P<0.01),但在2016年呈显著负相关关系(P<0.01),推测是由于2年调查作业位置不同所致;CPUE与离岸距离关系不显著(P≥0.05)。GWR模型结果显示,作业水深对CPUE的影响无显著的空间变化(P>0.05);海水表温和离岸距离对CPUE的影响具显著的空间变化(P<0.01),表明这2个因子对南极磷虾渔场分布的影响在空间上不连续,存在显著空间非静态性。GAM模型可用于研究资源分布与驱动因子的一般规律;GWR模型作为全局回归模型的有效补充,可用于探究一般规律不适合的特殊区域,便于发现资源分布的“热点”区域,未来在海洋生物资源分布研究中将有广阔的应用前景。     

南极衣藻（Chlamydomonas sp.ICE-L）谷胱甘肽还原酶基因的原核表达及其条件优化

采用RT-PCR技术克隆南极衣藻GR基因ORF全长cDNA,然后经酶切、连接等步骤构建其原核表达载体;并对其表达的诱导时间、IPTG浓度、温度进行了优化,以期获得较大量的酶蛋白。结果表明,将构建的原核表达载体pET-GR导入大肠杆菌BL21,可以高效表达融合蛋白;且表达的蛋白均以包涵体的形式存在;经SDS-PAGE电泳...     

Production and characterization of an extracellular polysaccharide of antarctic marine bacteria Pseudoalteromonas sp. S-15-13

1Introduction Antarctica is often viewed as one of earth s lastgreat frontiers. Low temperature, high gradients insalinity, and strong ultraviolet radiation combinedwith lowlight conditions provide inhospitable condi-tions for life. Surviving in these ext…     

2株南极海洋寡营养细菌（Alteromonas stellipolaris）脂多糖对三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）非特异性免疫活性的影响

从2株南极海洋寡营养细菌（Alteromonas stellipolaris,菌株AT82和AT52）中提取脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）,分不同处理组免疫注射三疣梭子蟹,在免疫后第3、6、9、12天分别检测梭子蟹血清的抗菌活力、溶菌酶活力、超氧化物歧化酶活力、酚氧化酶活力和过氧化物酶活力等非特...     

有机锡对海洋微藻的生理效应

于１９９１年４月－１９９２年１月，分别用不同浓度的三苯基氯化锡和三丁基氯化锡培养扁藻和金藻，测定２４，４８和７２ｈ两种藻的净光合速率和生长速率。结果表明，ＴＢＴＣ对两种藻的毒性大于ＴＰＴＣ；ＴＰＴＣ和ＴＢＴＣ在浓度为０．２μｇ／Ｌ时，对两种藻的光合作用有轻微影响；浓度大于０．４μｇ／Ｌ，两种藻的光合作用不同程序地受到抑制。扁藻对有机锡的耐受力大于金藻：扁藻用两种锡处理后，第一天受害最严重，第二天和     

海冰对南极磷虾（Euphausua superba）资源丰度的影响

利用1997-2008年南极磷虾产量及各月南极海冰面积数据,分析南极磷虾产量的时空分布,以及海冰对南极磷虾资源丰度的影响。结果表明,近年来南极磷虾年平均产量在11万t左右,主要来自48渔区,渔汛期为3—7月。但不同渔区（48．1区、48．2区和48．3区）在不同年份和季节,其产量和CPUE均有明显差异。分析认为,48区...     

大鹏湾赤潮多发区的叶绿素a分布与环境关系初探

根据１９９０－１９９１年大鹏湾盐海田域４个测站的观测资料分析结果表明，大鹏湾赤潮我发区海水中叶绿素α含量的测值范围为０．０６－８．２８ｍｇ／ｍ＾３，平均为１．３３ｍｇ／ｍ＾３。季切平均值以春，秋季较高，夏，冬季较低；表层的叶绿素α含量稍高于底层。采用多元逐步回归分析得知，影响叶绿素α含量变化的主要因子是Ｆｅ，ＣＯＤ，ｓ，其次是ＤＯ，ｔ，Ｔｂ；此，Ｍｎ，Ｓｉ（ＯＨ）４，ＰＯ４，ＮＯ２与叶绿素α的分布     

颗石藻Pleurochrysis carterae形成休眠体的环境诱因分析

利用实验生理生态学方法对Pleurochrysis carterae种群增殖过程中出现丝状体的环境诱因进行了研究,从营养胁迫、钙化抑制胁迫、低温胁迫以及外源α-酮戊二酸的影响等几个方面,探讨了环境因子对P.carterae细胞休眠的诱导作用。结果表明,氮营养盐水平在P.carterae形成丝状体过程中有重要的作用,氮缺乏和氮限制会明显诱导丝状体的早期大量形成,即细胞快速进入休眠期。磷缺乏和磷限制对颗石藻丝状体形成的短期诱导作用不显著。正常钙化的颗石藻在缺钙环境中钙壳逐渐脱落、细胞裸露、没有种群增殖、不形成丝状体。低温胁迫下,颗石藻细胞不分裂,但细胞维持游泳的钙化单细胞状态,不形成丝状体。外源α-酮戊二酸对颗石藻形成丝状体具有浓度相关的效应,小于1.2mmol/L的浓度抑制丝状体的早期发生;1.2mmol/L及以上浓度的α-酮戊二酸能诱导丝状体早期发生。     

温度、投饵频次对海月水母(Aurelia sp.1) 水螅体生长和繁殖的影响

水母暴发是一个全球广泛关注的生态问题,水螅体阶段的环境影响是研究水母暴发的重要切入点。本实验从温度(10,15,20,25℃)和投饵频次(无投喂,每周投喂,每天投喂)两个角度进行研究。结果表明,温度对横裂过程、碟状体产生过程影响显著,饵料对水螅体数量影响显著。水螅体从20℃降温至10℃和15℃可发生横裂产生碟状体,适宜横裂的温度范围内,相对高温和充足饵料有利于释放更多碟状体;适宜横裂的温度范围外,相对高温和充足饵料有利于水螅体数量的增加。适宜横裂的温度范围持续时间达到水螅体的响应时间阈值,才能够完成从底栖阶段的水螅体到浮游阶段水母体的转化。