节旋藻(螺旋藻)高分子量DNA的两种制备方法

DNA的简便高效制备方法是研究基因结构、功能及开展其它各项研究的基础。首次报道了针对节旋藻的结构和组成特性而建立的制备节旋藻高分子量DNA的两种方法。其中第一个方法是常规方法，可大量提取纯度较高、分子量达50kb的节旋藻DNA，可用于构建节旋藻质粒库、Southern杂交和PCR操作等；第2种方法是用脉冲电场凝胶电泳分离DNA片段，制备的DNA片段达数百kb，可用于构建节旋藻噬菌体库、粘粒库、BAC库等，从而为构建节旋藻物理图谱，定位克隆基因奠定基础。     

一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种的分子系统学研究

对一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种(Gymnodinium sp.ZX)进行了分子水平的分类鉴定.提取基因组DNA后扩增核糖体小亚基和转录间隔区序列,经纯化、克隆并测序.将获得的序列分别进行Blastn同源性分析,并下载相关序列构建系统进化树,结果表明,该藻与共生藻(Symbiodinium)亲缘关系较近,而与裸甲藻...     

两种不同形态节旋藻培养的光照条件研究

为了有效利用节能高效的LED光源促进节旋藻(Arthrospira platensis)这种具有高营养价值蓝藻的生长和有机物质积累,提升节旋藻产业化水平,本实验研究了光照周期、光照强度、红蓝LED光比例对螺旋形节旋藻品系A.platensis OUC 623和直线形节旋藻品系A.platensis OUC 793藻株生长和有机物积累的影响,并进行正交实验,分别以藻株生物量、色素、多糖、藻蓝蛋白、蛋白质含量为指标,分析得到最适光照条件。实验结果证明红光LED可以显著提高藻株的生长速率,蓝光LED会促进积累有机物,实验中623藻株在红∶蓝=6∶1的LED光下比相同条件的白色LED光生物量提高了90.74%,在蓝∶红=6∶1的LED光下,藻蓝蛋白、蛋白质和多糖的积累量较白色LED光分别提升358.84%、342.11%和168.26%;793藻株在红∶蓝=6∶1的LED光下比相同条件的白色LED光生物量提高了61.74%,在蓝∶红=6∶1的LED光下,藻蓝蛋白、蛋白质和多糖的积累量较白色LED光分别提升了352.79%、955.42%和208.11%。实验中发现在最适光照条件下623藻株的生...     

具荧光活性的节旋藻藻蓝蛋白α亚基在大肠杆菌中的重组表达

为探索节旋藻藻蓝蛋白的生物合成机理,以钝顶节旋藻(Arthrospira platensisFACHB314)基因组DNA为模板克隆了藻蓝蛋白α亚基基因cpcA、催化脱辅基蛋白与色基结合的裂合酶基因cpcE和cpcF,以及催化色基合成的铁氧蛋白氧化还原酶基因pcyA;以Synechocystissp.PCC6803基因组DNA为模板克隆了亚铁血红素氧化酶基因hox1。然后分别将cpcA、cpcE和cpcF基因构建到质粒pACYCDuet-1中,将hox1和pcyA基因构建到质粒pET-24a(+)中,用电击法将二者共同转化E.coliBL21(DE3),经诱导表达得到具有荧光活性的节旋藻藻蓝蛋白α亚基。在590 nm激发波长下,荧光发射峰为637.8 nm,证实了节旋藻自身的裂合酶CpcE和CpcF能够催化色基PCB与藻蓝蛋白脱辅基结合产生有荧光活性的藻蓝蛋白α亚基,为表达有荧光活性的藻蓝蛋白提供理论和实验基础。     

江蓠属不同种质资源中藻胆蛋白和琼胶含量差异及综合提取工艺研究

藻胆蛋白和琼胶是来源于藻类的重要活性物质,随着藻胆蛋白和琼胶需求量的日益提升,寻找合适的提取原料尤为重要。本研究比较了中国8种常见江蓠(Gracilaria)的藻胆蛋白和琼胶含量,建立了一种环保的综合提取工艺并进一步优化了琼胶提取条件。研究结果显示不同品种江蓠的藻胆蛋白和琼胶含量有显著差异,张氏江蓠(Gracilaria changii)的藻胆蛋白和琼胶含量相对较高。以张氏江蓠为综合提取藻源,藻蓝蛋白的得率为0.073mg/g,藻红蛋白得率为0.088mg/g,通过单因素实验和正交模型优化琼胶提取工艺,最佳提取工艺为碱浓度4%,碱处理时间2h,碱处理温度65℃,琼胶得率为43.51%。结果表明,张氏江蓠有较高生物资源利用率,综合提取藻胆蛋白和琼胶可以提高张氏江蓠的应用价值,研究为张氏江蓠的综合开发提供理论依据。     

海绵动物保存及DNA提取方法的研究

海绵标本长期、完整的保存是开展海绵分类学及分子进化研究的重要前提, 本研究以建立通用的海绵动物标本的保存方法及快速、完整的基因组DNA 提取方法为主要目的, 通过对硅质的山海绵(Mycale sp.)和钙质的白枝海绵(Leucosoleniidae sp.)为材料进行–20℃冰冻、乙醇固定、冰冻后风干和乙醇固定后风干等4 种保存方法进行研究, 同时采用酚-氯仿法、高盐法、CTAB 法等3 种基因组DNA提取方法, 测试了4 种保存方法的DNA 提取效率。实验结果显示, 海绵样品的4 种保存方法以及3 种DNA 提取方法对于硅质海绵以及钙质海绵虽然在提取的DNA 得率上有差异, 但都能获得较高纯度基因组DNA。从经济成本、方便性、潜在的污染等因素考虑, 高盐法是首选的提取海绵基因组DNA 的方法; 乙醇固定保存的海绵样品DNA 得率最高, 冰冻的海绵样品得率最低, 推荐采用乙醇固定保存海绵样品的方法。     

龙须菜(Gracilariopsis)/江蓠(Gracilaria)的生长和种质特性分析

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是具有重要经济价值和生态效益的大型红藻, 主要用作琼胶提取原料和鲍的饵料。本研究利用生理生化、液相色谱-质谱联用和氨基酸分析等方法, 比较了龙须菜(Gp. lemaneiformis) (wt、981、Gl-1、Gl-s、Gl-g)、异枝龙须菜(Gp. heterocla, Gh)和细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var. liu, Gt)的生长及藻胆蛋白、琼胶、红藻糖苷和氨基酸等的差异, 以期为龙须菜/江蓠栽培中的种质区分及选择提供参考。结果表明Gt在23 ℃和30 ℃条件下生长均最快, 其相对生长速率分别为野生型龙须菜(wt)的2.19倍和2.49倍。龙须菜Gl-s中藻胆蛋白浓度最高, 为wt的1.91倍。除了Gt之外, 其余6种藻中琼胶产率较高(16.22%~18.91%)。Gt中红藻糖苷和海藻糖积累最多, 分别为wt的3.50倍和1.81倍。Gl-g、Gl-s、Gt和Gh多糖丰富, 在36.89%~40.23%; 龙须菜981、Gl-1、wt和Gl-s总氨基酸浓度较高, 在152.35~161.32 mg·g^–1干质量之间, 并且981、Gl-1、Gl-s氨基酸评分较优。综合以上结果, 龙须菜981、Gl-1和Gl-s的藻胆蛋白、琼胶和氨基酸等均显著优于其他藻, 并且生长较快, 可用于琼胶、藻胆蛋白及多糖的提取或鲍的饵料; 而细基江蓠繁枝变种生长快、红藻糖苷和海藻糖丰富, 可大规模栽培用作鲍的饵料。该研究为丰富及开发利用中国大型海藻种质资源提供了重要的资料。     

钝顶节旋藻别藻蓝蛋白基因克隆、分析及重组表达蛋白荧光活性的研究

为探究蓝藻藻胆体核心色素蛋白-别藻蓝蛋白单个亚基的光学活性和功能,本研究克隆了钝顶节旋藻(Arthrospira platensis FACHB314)中的脱辅基别藻蓝蛋白基因apcAB及其亚基基因apcA和apcB。节旋藻基因组中apcAB全长共1 056 bp,由apcA和apcB串联组成,中间间隔84 bp。其中,apcA和apcB基因的全长均为486 bp,且均编码161个氨基酸,预测分子量分别约为17.39和17.33 kDa,它们分别编码的α和β亚基均属于Globin＿like超级家族,系统进化树分析显示其氨基酸序列在蓝藻和节旋藻中较为保守。将克隆出的亚基基因apcA、apcB分别同前期A.platensis FACHB314中获得的藻蓝胆素合成相关基因ho和pcyA以及色基裂合酶基因(cpcE、cpcF、cpcU、cpcS、cpcT)共同转化至大肠杆菌中,获得重组别藻蓝蛋白亚基菌株E.coli HPEFUSTA、E.coli HPEFUSTB。SDS-PAGE和Western Blot均显示重组菌株中已成功表达别藻蓝蛋白单亚基。荧光检测结果显示,在600 nm波长激发下,...     

神经毒素BMAA对球等鞭金藻(Isochrysis galbana)的生长抑制作用研究

神经毒素β-N-甲氨基-L-丙氨酸(β-N-methylamino-L-alanine,BMAA)主要来自淡水或海洋环境中的蓝藻和硅藻,在海洋生态系统中具有明显的生物放大作用,被认为是诱发阿尔茨海默症(Alzheimer''s Disease,AD)等多种神经退行性疾病的重要环境因子。近年,BMAA及其同分异构体2,4-二氨基丁酸(2,4-diaminobutyric acid,DAB)在我国及其他多个沿海国家和地区的贝类水产品中被普遍检出,潜在威胁消费者健康和海洋生态安全。但目前有关BMAA对海洋微藻的化学生态学作用尚不清楚。为此,通过向球等鞭金藻(Isochrysis galbana)培养基中分别添加不同浓度的BMAA及20种蛋白氨基酸,探究了BMAA单独及其与氨基酸联合作用96 h对球等鞭金藻比生长率和氨基酸含量的影响,并分析了微藻吸收外源BMAA的含量。结果表明,球等鞭金藻能吸收培养体系中的外源BMAA,吸收量与BMAA的添加浓度呈正相关,且进入细胞内的BMAA多半以溶解结合态形式存在;BMAA抑制批次培养的球等鞭金藻比生长率的96 h半效应浓度(96 h-EC₅₀)约为2 μmol/L;与对照组相比,暴露于BMAA 96 h后球等鞭金藻细胞内酪氨酸、丙氨酸、丝氨酸等15种氨基酸的合成量明显降低;除脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸外,其他17种氨基酸与BMAA联合暴露实验均增强了BMAA对球等鞭金藻比生长率的抑制效应,这可能与培养体系中的氨基酸促进了微藻吸收外源BMAA的能力有关。因此,海洋生态系统中BMAA毒素的化学生态学作用应引起人们的关注。有关BMAA抑制球等鞭金藻有丝分裂的分子机制有待进一步研究。     

绿鳍马面鲀微卫星标记开发及在丝背细鳞鲀中的通用性检测

为充分挖掘绿鳍马面鲀(Thamnaconus modestus)基因组资源,开发可用于群体遗传学研究的分子标记,本研究利用NCBI数据库中公布的绿鳍马面鲀全基因组序列筛查微卫星位点并在野生群体中验证,在85个选取的位点中筛选得到30个新的多态性较高的微卫星标记。每个微卫星标记的等位基因数为4~16,平均为8.5个;观测杂合度范围为0.207~0.916,平均值为0.685;期望杂合度范围为0.315~0.971,平均值为0.756;多态信息含量范围为0.301~0.898,平均值为0.716,其中属于高度多态的位点有26个,占总位点数的86.67%;经过Bonferroni校正后,有7个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡。将30个绿鳍马面鲀多态性微卫星标记在丝背细鳞鲀(Stephanolepis cirrhifer)中进行通用性检测,其中13个位点成功扩增,9个位点具有多态性。本研究开发的微卫星标记可用于绿鳍马面鲀及相关物种的遗传多样性分析、QTL定位以及系统进化等研究。     

裂殖壶菌OUC88 及10 个派生菌株18S rDNA 基因克隆和分析

用PCR方法从裂殖壶菌Schizochytrium limacinum OUC88及以其为出发菌株经紫外诱变筛选的10个菌株中扩增出18S rDNA基因序列(1751bp到1758bp)进行序列测定,以上序列已登录GenBank(HM042904-HM042914)并与已登录的裂殖壶菌属5条18S rDNA序列比对分析。结果表明,S.limacinum OUC88以及10个派生菌株间18S rDNA的遗传距离是0.000~0.013,与Schizochytrium sp.FJU-512 18S rDNA(GenBank No.AY758384)的同源性最高,为98%~99%;与S.limacinum(GenBank No.AB022107)的同源性为96%;与同属异种S.mangrovei(GenBank No.DQ100293)只有93%的同源性。并运用序列比对分析和MEGA4.0系统进化树,结果显示种内诱变产生的细微变异小于同属内不同物种之间的变异。本研究除了为裂殖壶菌这种重要的经济海洋真菌提供分子生物学资料以外,同时表明18S rDNA序列不仅在分子分类上是一个重要的标志,也可分析由突变引起的物种内细微的遗传变异。     

16S与gyrB基因联合建树快速鉴定海水中的一株地衣芽胞杆菌

在保守序列高度相似的细菌鉴定中,单独使用16S rDNA/RNA序列进行比对和构建进化树通常无法准确鉴定到种,需要增加测序基因数并对多基因进行分析。为实现快速鉴定,课题组对16S与gyrB基因联合建树的方法进行了研究,将海洋来源的一株杆菌,分别用通用引物扩增16S和gyrB基因并测序,在GeneBank进行序列比对后,选择各菌种保藏中心16S和gyrB基因均相似的菌株,取16S和gyrB基因序列,采用Paup*4.0构建进化树。使用16S与gyrB拼接序列构建的进化树中属于同一种的菌株均很好的聚合在一枝,种间分枝自展值均高于98,分类结构准确,筛选得到的杆菌与地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)聚合在一枝,自展值为100,鉴定为地衣芽胞杆菌。经生理生化试验验证,该菌株与地衣芽胞杆菌特征完全一致,使用16S和gyrB基因联合建树得到的鉴定结果准确且快速简便。     

基于16s rRNA基因片段的长臂虾科系统发育初步研究

长臂虾科(Caridea:Palaemonidae)是真虾类中最大的科级单元之一,为了探索长臂虾科内部的系统演化关系,作者采用从Genbank中下载的长臂虾科两亚科(Palaemoninae,Pontoniinae)14属30种长臂虾的线粒体16s rRNA基因序列片段,以鼓虾科(Alpheidae)细足鼓虾(Alpheus gracilipes)为外群分析长臂虾亚科和隐虾亚科之间的系统发育关系。在获得的466个序列位点中,变异位点263个,简约信息位点213个。DNA序列分析显示,隐虾亚科的德曼隐虾属(Manipontonia)与长臂虾亚科的遗传距离(0.211)要小于其与所在亚科的遗传距离(0.245);此属在基于贝叶斯法(BI)和邻接法(NJ)构建的系统发育树中也与长臂虾亚科的种属聚合为一支,然后与隐虾亚科种属聚合的一支成为姊妹群。结合此属与长臂虾亚科尾瘦虾属(Urocaridella)形态相似的特征,建议对德曼隐虾属在长臂虾科中的分类地位进行重新评估。除隐虾亚科德曼隐虾属聚合到长臂虾亚科聚类簇外,两亚科所属的其他种属各自聚合为一支,在系统树中互为姊妹群,支持将长臂虾分为两亚科的分类系统。     

北部湾涠洲岛红色赤潮藻的分子鉴定

为了弄清北部湾涠洲岛6株疑似红色赤潮藻（Akashiwo sanguinea）株的种类,作者采用光学显微镜和荧光显微镜对其进行形态学初步鉴定;并对藻株SSU rDNA、LSU rDNA和ITS序列测序,利用最大似然法构建系统发育树。结果表明,北部湾涠洲岛6株藻与红色赤潮藻形态特征基本符合;3种序列系统发育树分析均发现北部湾涠洲岛6株藻与不同海域来源的红色赤潮藻聚在同一大分支上,自展值高达99、100、100;与来自亚洲海域的韩国安山株、新加坡株、中国厦门港株序列差异最小,亲缘关系最近,而与其他地理来源的红色赤潮藻序列差异大,亲缘关系较远。红色赤潮藻SSU、LSU、ITS种内遗传距离分别为0.001~0.008、0.003~0.025和0.045~0.406,明显小于该藻与其他裸甲藻科（Gymnodiniaceae）藻属下的种间遗传距离0.032~0.072、0.165~0.222和0.589~1.559,因此可确定北部湾涠洲岛6株藻均为红色赤潮藻。研究结果将为北部湾海域赤潮生物来源与组成、赤潮的发生与管理提供基础信息。     

基于形态和16S rRNA基因的拟相手蟹分类研究

拟相手蟹属因其形态极其相似成为相手蟹科分类中最有疑问的一个属。通过对中国沿海近亲拟相手蟹Parasesarma affine、斑点拟相手蟹P. pictum、三栉拟相手蟹P. tripectinis、P. ungulatum及褶痕拟相手蟹P. plicatum 5种拟相手蟹的形态对比发现,可从它们的螯足形状(包括螯足掌节背面的梳状栉,可动指背面突起数目)及雄性第一腹肢形状对其进行区分。对其线粒体16S rRNA基因序列进行分子系统发育分析,结果表明5种拟相手蟹之间的遗传距离为1.9%～9.3%,达到了种间差异水平;构建的系统发育树显示近亲拟相手蟹与褶痕拟相手蟹汇聚成一支,随后与P. ungulatum聚在一起,斑点拟相手蟹与三栉拟相手蟹汇聚成独立支系。形态和分子证据均支持5种拟相手蟹分别为独立有效物种。     

文蛤鳃组织内共生菌分离鉴定和多样性分析

为探究文蛤(Meretrixpetechialis)鳃组织内共生菌群的群落组成及结构,采用纯培养方法,对文蛤鳃组织的内共生菌进行了分离、纯化和16S rRNA鉴定,共筛选到215株细菌,分属于变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门4个门级类群中,其中变形菌门是实现纯培养菌株数量最多的类群。基于16SrRNA序列信息,进一步对变形菌门的系统演化关系进行了分析,结果显示不同纲级类群的菌株分别聚集在了相应的分支内。另外,对获得的具有潜在抑菌活性或致病性的共生细菌进行了探讨,为后续对文蛤鳃内生菌的深入研究奠定了基础。     

6种舌鳎亚科鱼类ITS1序列长度多态性及系统分析

利用核糖体第一内转录间隔区(ITS1)对舌鳎亚科(Cynoglossinae)6种鱼类进行系统分析,发现舌鳎亚科ITS1区具有明显的序列长度多态性(404—744bp),序列长度分为三种类型,分别为404—405bp、462—463bp以及741—744bp,同一长度类型的不同种类间序列高度相似,平均遗传距离分别为0.00248、0.00217和0.00169,而不同类型间序列差异显著,平均遗传距离最小为0.38453。分析表明,序列长度多态性可能与物种分化时间有关。采用NJ(neighbour-joining)法及MP(maximum parsimony)法构建分子系统树,结合形态学特征及GenBank中的线粒体DNA序列进行分析,表明紫斑舌鳎(Cynoglossus purpureomaculatus)与短吻三线舌鳎(C.abbreviatus)可能为同物异名。另外,舌鳎属(Cynoglossus)的中华舌鳎(C.sinicus)与须鳎属(Paraplagusia)的日本须鳎(Paraplagusia japonica)聚为一支,舌鳎属中三线舌鳎亚属(Areliscus)的长吻红舌鳎(C.lighti)与拟舌鳎亚属(Cynoglossoides)的少鳞舌鳎(C.oligolepis)聚为一支,与形态分类学的观点不一致,值得进一步研究。     

从养殖贝类和大菱鲆分离的海洋发光弧菌的分类地位分析

海洋发光弧菌是海水养殖中重要的条件致病菌。从福建省晋江市附近水产养殖场花蛤、牡蛎软组织及波罗地海大菱鲆肠道内含物中分离得到16 株发光细菌, 采用ARDRA（amplified ribosomal DNArestriction analysis）、16S rDNA 序列测定、Biolog 碳源代谢分析及药敏试验等方法对...     

中心硅藻梅尼小环藻淡水株和海水株亚显微结构的形态学差异

本文利用18S r RNA基因对4株经形态学初步鉴定的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)进行了分子鉴定。结果显示,这4株分离自淡水环境(2株)和海水环境(2株)的梅尼小环藻的18S r RNA基因序列基本一致,并与已经报道的梅尼小环藻(登录号为GQ148712和AY496212)聚为一支,不同方法所构建的系统树的支持率分别为99%(邻接法)和98%(最大似然法),表明这4株来自不同环境的藻为同一物种——梅尼小环藻。随后作者利用扫描电镜技术在亚显微水平上对这4株梅尼小环藻进行了观察,结果显示:梅尼小环藻淡水株和海水株具有相当不同的亚显微结构特征。生活在海水的梅尼小环藻藻株具有更大的细胞以及更多的中央支持突。此外,本文还对造成梅尼小环藻种内高水平形态差异的原因以及18S r RNA基因序列是否可以作为小环藻属物种鉴定的分子标记做了分析和讨论。