藻类分子遗传学和基因工程研究的现状和展望(Ⅱ)

3 真核藻类的分子遗传学研究 3.1 质体基因组的研究 80年代以来对真核藻类质体基因组的结构和功能、起源和进化进行了较系统的研究。藻类质体DNA呈环形,长度变化幅度大(73～400kb),据此推测藻类质体可能是多起源的,藻类分枝程度也较陆地植物广。藻类质体DNA以多拷贝形式存在,占DNA总量的15％以上。藻类质体基因同细菌以及高等植物叶绿体基因之间同源性较高,但基因的组织和排列不同。在高等植物和绿藻中,Rubisco酶的大、小亚基基因(rbcL与rbcS)     

藻类分子生物技术两年评──基因工程及其上游──分子遗传学

根据１９９２年１月－１９９４年６月国内外发表资料，评述藻类分子遗传学和基因工程领域的最新进展。认为：两年来藻类分子遗传学发展迅速，经济藻类基因工程研究已经有所突破。藻类学研究正在进入分子时代，分子生物技术成为推动藻类学研究和藻类资源开发的新动力。     

分子标记概述及其在藻类中的应用

遗传标记经历了形态标记、细胞学标记、蛋白质标记及DNA标记的四个重要发展历程。纵观遗传学的发展历史,遗传学的发展推动了新型遗传标记的发展,每一种新型遗传标记的发现,均推进了遗传理论与技术的发展。19世纪后期,孟德尔以豌豆为材料,利用7对形态学标记对杂种后代的不同个体依据性状表现进行归类分析,发现了著名的遗传分离规律和独立分配规律。细胞学标记是指能明确显示遗传多态性的细胞学特征,如染色体形态、数目和结构在不同物种中的差异等,可以作为一种遗传标记来进行基因定位。20世纪50年代,人们发现同工酶是一种可用于物种起源与进化研究、种质鉴定、分类等诸多领域的分子标记技术(Markert et al.,1959)20世纪后期以来,DNA分子标记技术不断涌现,相继建立了RFLP(restriction fragment lengthen polymorphisis)、DNA指纹 (DNA fingerprint)，RAPD (random anplified polymophism DNA), AFLP(amplified fragnent lengthen polynorphisn)、微卫星 DNA (microsate llite DNA).SNP(single nucleotide polymorphisn)等专门的技术，在生物研究中得以广泛应用。分子标记技术应用于藻类学研究较晚,主要用于藻类的系统发生、地理分布、种群遗传、分类、亲本鉴定、杂种优势的鉴别及种质鉴定等领域。     

藻类CCM分子生物学研究进展

1,5-二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶(RibuloseBisohosohate Carboxvlase,EC4．1．1．39,简称Rubisco)是光合作用还原和光合氧化二个连锁循环的交叉点,为调节光合作用和光呼吸、决定净光合速率的第一个关键酶。Rubisco的羧化和氧化作用的相对速率是由该酶周围环境中的CO2和O2的相对浓度所调节。因此,提高Rubisco周边环境CO2浓度,可以提高其羧化反应速度。藻类生活于水中(包括淡水和海水),     

第九届国际海洋生物技术大会

<正>主办单位:中国科学院海洋研究所时间:2010年10月9～12日;地点:青岛;http://www.imbc2010.org摘要提交截止日期:2010年5月30日,优惠注册截止日期:2010年6月10日大会报告人:     

第五届国际藻类学术大会在青岛召开

1994年6月27日至7月1日,第五届国际藻类学术大会在青岛召开。 大会期间,400多名来自世界各国的藻类学家,参加了大会报告、学术交流、座谈讨论等活动。中科院院士、国际著名藻类学家曾呈奎教授的“中国海藻栽培及其展望”和美国、法国有关专家的4篇大会报告,系统、全面地反映了国际藻类学研究趋势:①应用藻类学在迅速发展;②藻类系统学和进化等重大理论问题     

DNA分子标记在水生动物遗传学上的研究进展

遗传变异是生物的重要特征之一，它决定着生物的存在和发展，因而成为人类一直极力要揭开其奥秘并进行能动性改造的方面之一。随着分子生物学理论和技术的发展，以及与水生生物遗传学的相互渗透，近十几年来，分子标记、基因克隆和基因转移技术取得了惊人的进展，一些新基因目前已稳定地转人多种水生生物中。目前分子标记辅助选择育种和基因转移已成为培育新品种的有效手段。与主要的农作物相比，水生生物大多数性状均表现为数量遗传、个体基因组高度杂合、进行传统的遗传育种非常耗资、费时和费力。分子生物学技术的介入，特别是DNA分子标记技术的发展和应用，对水生动物遗传学研究起到了巨大的推动作用。DNA分子标记大多是以DNA片段的电泳谱带形式表现的。依据其遗传特性，可分为显性和共显性标记两种。依据其在基因组中的出现频率，又可分为低拷贝序列标记和重复序列标记。依其多态性检出所用的分子生物学技术，可分为以Southern杂交技术为基础的分子标记，     

第九届国际古海洋学大会二号通知

“国际古海洋学大会”是国际古海洋学界每3年一届的学术交流大会，代表国际古海洋学界的最高学术水平。该会议自开始举办以来，除第七届（2001年）在日本举办以外，都是在西方发达国家举行。随着我国的改革开放进一步扩大，我国的古海洋学研究从无到有、从国内研究走向国际前沿，目前在国际学术界处于十分活跃的地位。经我国古海洋学家的积极争取，第九届国际古海洋学大会将于2007年9月在上海举行，预计将有国内外专家约700人出席。会议组织委员会诚挚邀请国内有关古海洋学及其相关领域的科学工作者参加。     

藻类分子生物技术两年评─—与藻类活性物质研究有关的生物技术

根据1992年6月—1994年6月国内外发表资料，评述海洋藻类活性物质研究的生物技术及最新成果。认为，海洋生物活性物质研究的重心正转向与海洋生物技术有关的研究。运用生物技术筛选、提取并生产藻类活性物质已经成为这一领域的主流。综合文献表明，藻类活性物质研究的生物技术正走向成熟，大量的活性物质被发现，光生物反应器将成为主要的下游生产技术，通过藻类基因工程生产药物已初现端倪。     

基于线粒体基因的石珊瑚分子系统学研究

以广东徐闻地区常见的6科10属17种石珊瑚的21个样本为研究对象,对线粒体COⅠ、16SrRNA和mtSSU三基因片段数据进行了联合分析,并计算了属间和科间遗传距离;利用邻接法、最大简约法和最大似然法分别构建了分子系统树。序列分析结果显示,石珊瑚线粒体基因碱基构成同样具有AT偏倚特征;石珊瑚属间的遗传距离显著大于属内遗传距离,而所有石珊瑚与两个外类种群的距离均大于石珊瑚之间的遗传距离;在系统发育树中,分子系统分类结果与形态学分类阐述的遗传进化关系略有差别,暗示传统形态学分类可能受珊瑚骨骼生长可塑性限制。     

海藻提取物抗炎活性的筛选

分属绿藻门、红藻门、褐藻门的海藻样品于2000年采于山东青岛和威海沿海，首次采用人白细胞弹性蛋白酶体外筛选技术对39种海藻样品的甲醇提取物进行了抗炎活性筛选，以期从海藻中寻找天然抗类风湿性关节炎等炎症性疾病的药物活性前体。结果表明，18种海藻（7种褐藻，11种红藻）对HLE有抑制活性，而绿藻缺乏抗HLE活性。这18种海藻中，7种表现出较强的抑制活性，分别为：鸭毛藻、海头红、江蓠、细枝软骨藻、粗枝软骨藻、小粘膜藻和绳藻，其中尤以绳藻的抑制活性最强（在浓度为25μg/ml时可达98．9％）。     

不同温度条件下无机碳浓度增高对石莼光合作用的影响

为了探讨在不同光温条件下石莼（Ulva lactuca)光合作用对无机碳的需求，于1999年6-7月，在提高海水无机碳浓度（8.8mol/L)的条件下，对石莼光合作用的光温反应特性进行了研究，结果表明，无机碳浓度增高对石莼光合作用的影响对温度有依赖性。增加无机碳浓度，在30℃较高温度下，显著地提高了光饱和光合速率，而在10℃较低温度下，其影响不明显，在温度20-30℃范围内时，无机碳浓度增高使光合速率的温度系数增加，而在温度10-20℃范围内时则没有影响，较高的光温度条件使石莼光合作用对无机碳的需求增加。     

重金属镉对斜生栅藻光合作用的影响

本文研究了斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)对重金属镉(Cd)的吸附情况及不同浓度的镉处理和恢复处理下斜生栅藻的光合活性。研究表明:斜生栅藻对镉有高达97%的吸附率,Cd2+对斜生栅藻的生长半抑制浓度(IC50-96h)为119.04μmol/L。浓度高于50μmol/L的Cd2+不仅会抑制叶绿素a的合成,还会明显抑制斜生栅藻的光合活性,并且这种抑制作用对于光系统Ⅱ更显著。添加新鲜培养基的处理方式,不仅不能恢复其光合活性,反而导致其实际光合量子产量和最大光合量子产量几乎为零。而浓度为1—10μmol/L的Cd2+对斜生栅藻的损伤并不大,尚能保持较高的光合活性。因此,我们初步认为斜生栅藻作为治理镉污染水体的吸附材料有着良好的发展前景。     

厦门文昌鱼遗传多样性研究

运用分子标记技术，对厦门现有文昌鱼(Branchiostoma balcheri Gray)海域(蟹口海域、南线海域、黄厝海域)文昌鱼种群进行遗传多样性研究。通过10个有效引物的RAPD反应，共扩增出238条带，其中多态性条带为121，占总扩增条带的50．84％。Nei指数法分析和UP(小俄统计分析表明：厦门3个海域文昌鱼可分为2个组。平均遗传距离为0．11。南线海域文昌鱼和黄厝海域文昌鱼的遗传距离为0．07，亲缘关系较近，聚类于同一组；蟹口海域文昌鱼与南线海域文昌鱼和黄厝海域文昌鱼的遗传距离分别为0．12和0．14，亲缘关系较远，单独为一组，结论 与3个海域的文昌鱼形态比较结果一致，出现遗传分化。Shannon遗传多样性指数统计结果表明：蟹口海域种群为0．616，南线海域种群为0．497，黄厝海域种群为0．391。厦门文昌鱼种群遗传多样性是各种群的遗传特性与该海域各种环境生态因子长期作用的结果，三元线性相关分析发现目前主要生态因素是底质和海水深度，3个海域中以蟹口海域的自然环境最为优越(其底质为中粗沙或粗中沙、水深8—15m)。根据以上研究结果，本文提出了厦门海域文昌鱼资源的保护建议。     

天然胶体对微藻生长的效应

利用错流超滤技术提取天然胶体,研究了胶体的有机碳浓度、粒径和来源对海水小球藻(Chlorellaspp.)、亚心形扁藻(Platymonassubcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)生长的影响。结果表明,当粒径为10kDa—0.2μm、胶体有机碳浓度为4.8—238.4μmol/L时,胶体使小球藻、扁藻和金藻的生长率分别提高了4.0%—7.0%、19.1%—28.9%和2.9%—8.7%。海水小球藻生长率的相对增长百分数(Y)值与胶体有机碳浓度(CCOC)呈线性正相关;亚心形扁藻和球等鞭金藻的Y与CCOC呈多项式相关;胶体对扁藻生长的刺激作用大于球等鞭金藻和海水小球藻。粒径为10kDa—0.2μm的胶体对3种藻的促进作用大于1—10kDa的胶体。河口、河流和生源胶体使小球藻的生长率提高1.5%—14.1%,不同来源的3种胶体对海水小球藻的促进作用依序是河流胶体>生源胶体>河口胶体。以上结果表明,天然胶体含有微藻生长所必需的营养元素,对微藻的生长有显著的刺激作用。     

试论南四湖的淤积趋势

南四湖,又称微山湖,从出现到今天,已经有了700余年的历史。它已进入了老年期,如不加以治理,则有消亡的可能,促使它消亡的主要原因是淤积。南四湖从出现到现在已经淤积了2—6米深。其主要原因是地理位置决定的,必须清挖湖盆,加大泄洪口,继续治理河道,以减缓淤垫,否则何以谈及综合开发利用。     

悬浮液中硫酸根对改性粘土去除藻华生物效率的影响

本文研究了改性粘土悬浮液中硫酸根对其去除藻华生物效率的影响,通过Zeta电位、沉降速率和粒径分布等分析了改性粘土对藻华生物的去除效率,探讨了硫酸根与改性粘土的作用机制。结果显示:改性粘土对抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)的去除效率随悬浮液中硫酸根浓度的增加呈现先降低后升高的趋势,改性湖北土和改性江苏土对抑食金球藻去除率较低时(40%)的硫酸根浓度分别为6.46×10–3—2.42×10–1mol/L和6.46×10–3—2.42×10–2mol/L;改性粘土颗粒的Zeta电位随着硫酸根浓度的增加而降低,然后保持相对稳定;悬浮液中改性粘土颗粒的沉降速率和中值粒径D50呈现先增加后降低的趋势,对于改性江苏土,在硫酸根浓度为2.42×10–2mol/L时颗粒的沉降速率最大。综上所述,悬浮液中硫酸根主要通过降低粘土颗粒表面电荷密度、桥联改性粘土组分和影响粘土颗粒分散性等作用影响改性粘土对藻华生物的去除效率。