凯氏拟小球藻己糖激酶基因的克隆及其在不同培养条件下的表达分析

为研究凯氏拟小球藻(Parachlorellakessleri)糖代谢分子机制,本研究采用RT-PCR和RACE技术从凯氏拟小球藻中克隆了己糖激酶基因CkeHK(GenBankID:AHF54566),并对其自养、异养、混养条件下的转录表达进行分析。结果表明,该序列的cDNA全长为1844bp,开放阅读框1389bp,编码462个氨基酸。该蛋白的相对分子质量为49.73,等电点为6.98。实时荧光定量PCR结果显示,以自养培养条件为对照,异养培养和混养培养条件下,CkeHK均能够发生明显上调,且混养条件下上调量比异养条件下上调量更多,说明CkeHK可能在凯氏拟小球藻利用外源糖的过程发挥重要作用,并且光信号对于凯氏拟小球藻利用外源糖可能存在调控作用。这些研究结果为进一步阐明CkeHK的功能及其作用机制奠定了分子基础。     

褐藻寡糖用于海水小球藻和盐生杜氏藻异养培养及其促生长作用机制

为评价酶解褐藻寡糖对海水小球藻(Chlorella sp.)和盐生杜氏藻(Dunaliella salina)的促生长作用。本文测定了50 mg·L~(-1)质量浓度褐藻寡糖用量对2种微藻的比生长速率、色素含量、光合放氧、呼吸耗氧速率和叶绿素荧光参数的影响。研究表明:光照下添加褐藻寡糖,2种微藻的细胞生长速率均明显提升,海水小球藻在兼养下的比生长速率分别是自养和异养下的2.4和2.6倍;而盐生杜氏藻在兼养下的比生长速率达0.259 d~(-1),是自养的1.9倍,异养的1.3倍。2种微藻均可利用寡糖进行异养生长,且在暗处利用褐藻寡糖作为有机碳源获得的生长速率与自养接近。异养下海水小球藻的呼吸耗氧速率显著高于自养和兼养,而盐生杜氏藻的呼吸耗氧速率在兼养下最高,自养下最低。兼养条件下,盐生杜氏藻的叶绿素含量、光合放氧速率、最大光化学效率F_v/F_m和光化学淬灭qP均显著高于自养条件,但海水小球藻未见显著变化。研究结果表明,褐藻寡糖促进海水小球藻生长主要通过提高其异养同化作用实现;促进盐生杜氏藻生长主要通过提高其异养同化和光合作用实现。     

海洋异养细菌对小球藻生长和无机营养盐吸收的影响研究

从胶州湾海洋异养细菌同小球藻(Chlorella vulgaris)的共存体系中,分离出6株形态特征差异较大的异养细菌,并做变性凝胶梯度电泳(Denature Gel Gradient Electrophoresis,DGGE)分析.其中一株对小球藻的生长有较大的促进作用,而其余菌株则没有明显的效果.6株细菌能在小球藻产生的胞外溶解有机物(Dissolved Organic Mate rials,DOM)溶液中生长良好,共存细菌对提高菌藻体系对无机营养盐的吸收具有较大的贡献.     

异养蛋白核小球藻净化对虾池塘养殖尾水的实验

为研究异养培养的蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)去除对虾池塘养殖尾水氮、磷营养盐的效果,本实验通过对异养藻种的光自养转换、盐度驯化,并以不同初始密度接种入养殖尾水,定期检测水体中氨氮、磷酸盐、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮等指标,分析其对营养盐的吸收利用规律。结果表明:光照强度6 600 lx、光照周期16 h∶8 h(L/D)、温度25±0.5℃条件下,接种细胞密度为1.0×105个/mL、5.0×105个/mL、1.0×106个/mL的蛋白核小球藻均在接种初期快速进入指数生长期, 10 d后进入生长平台期, 20 d藻细胞生物量分别增加39.25、7.98和4.07倍;蛋白核小球藻能明显降低养殖水体中氮、磷营养盐浓度,起到去氮除磷的净化作用,磷酸盐的去除率随藻细胞的生长持续上升, 21 d去除率分别为58.8%±0.72%、72.9%±1.7%、81.4%±9.86%;对氮盐的利用规律依次为氨氮、硝酸氮和亚硝酸氮,氨氮6 d的去除率达81.9%±6.0%, 96.2%±1.16%, 95.4%±1.24%,硝酸氮21d去除率达82%±1.35%、93.3%±4.41%...     

不同营养条件下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)的生长竞争行为

蓝藻的暴发通常是藻类之间竞争的结果,了解环境中蓝藻与其它藻类的竞争特点和生存策略对揭示藻华暴发的机制及治理具有重要意义。本文以营养竞争为例,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和小球藻(Chlorella vulgaris)为受试对象,通过测定细胞密度、胞内C、N、P、S四种主要元素含量以及培养基中总氮(TN)、总磷(TP)的消耗,研究不同营养等级(超富营养、富营养、中营养、贫营养)以及单独N、P限制下两种藻在单独培养和共生培养条件下的生长特征和竞争行为。结果表明:(1)在超富营养、富营养、中营养、贫营养条件时,单独培养下的两种藻生物量与营养丰富程度呈正相关;(2)共培养条件下,在高营养水平时铜绿微囊藻在竞争中占优势,低营养水平时小球藻具有竞争优势;(3)胞内C、N、P、S的测定发现,随着营养水平的下降,两种藻胞内N、P的百分含量逐渐减少,而C、S并未呈现显著变化;(4)N限制时,铜绿微囊藻的半饱和常数Ks及最大比增长率μmax均大于小球藻;P限制条件下铜绿微囊藻的半饱和常数Ks小于小球藻,而最大比增长率μmax大于小球藻。综合分析,同一营养条件下,铜绿微囊藻竞争优势的先决因子是N,小球藻是P。因此,从营养竞争与生物适应力角度考虑,降低水体中富余的N或适当提高P的浓度可让小球藻获得竞争优势,对限制单一物种的形成具有平衡作用,可作为防治藻华的潜在方法。     

异养营养对丛生盔形珊瑚代谢及共生藻光合生理的影响

本文以三亚鹿回头近岸海域内的优势种造礁石珊瑚——丛生盔形珊瑚(Galaxea fascicularis)为研究对象,以丰年虾(Artemia salina)无节幼体为饵料,研究了异养营养对丛生盔形珊瑚光合作用与呼吸代谢的影响。结果表明:异养营养的输入能够增加丛生盔形珊瑚的共生虫黄藻密度以及色素含量,并能够显著提升其光合作用与呼吸速率,然而单个虫黄藻的光合速率降低,这与虫黄藻密度增加引起的遮蔽效应有关。从营养角度来看,异养营养的输入能够使丛生盔形珊瑚有机碳的净积累速率提升约44.5%。本研究结果显示异养营养的输入能够促进丛生盔形珊瑚的光合与呼吸代谢,且这种情况下丛生盔形珊瑚的营养模式更为健康。     

环境变化对造礁石珊瑚营养方式的影响及其适应性

造礁石珊瑚是珊瑚礁生态系统的框架生物,它们既能够通过共生藻的光合作用进行自养,也能够通过触手捕获和黏液吸附等方式进行异养。通过研究造礁石珊瑚光合自养以及异养营养的机理和过程,系统分析了光照、温度、营养盐、潮汐、水流、CO2质量浓度以及食物的可获得性等因素对造礁石珊瑚光合自养和异养营养产生的影响,并讨论了珊瑚的这2种营养方式对环境变化的适应性。在环境适宜的条件下,光合自养是健康造礁石珊瑚的主要营养方式;当珊瑚自养营养的供给受到限制时,异养营养能够在一定程度上弥补其营养缺失,甚至可能成为珊瑚的主要营养方式。造礁石珊瑚的2种营养方式能够对不同环境因素的变化做出不同响应,并通过两者之间的互补以适应环境变化。今后研究的重点应放在归纳各类因素对造礁石珊瑚2种营养方式的影响;深入研究造礁石珊瑚异养营养方式的规律与环境适应性;厘清造礁石珊瑚光合自养与异养营养之间的关系和协调模式。     

兼养小球藻在不同浓度Fe3+培养下的蛋白质组学研究

为研究小球藻(Chlorella vulgaris)对不同浓度Fe~(3+)的响应,测定了自养和乙酸兼养小球藻在不同浓度Fe~(3+)条件下的生长速率和油脂含量,比较分析了兼养小球藻在不同浓度Fe~(3+)下的蛋白质组表达差异。结果表明,兼养小球藻比自养小球藻生长速率快,积累的生物量多,在缺铁条件下中性脂含量高。蛋白质组分析显示:在缺铁条件下光合作用相关蛋白含量最低;在缺铁和高浓度铁条件下,热激蛋白、蛋白合成和糖代谢等过程相关蛋白表达都下调,表明缺铁和高浓度铁条件对小球藻的生长都是逆境条件;在缺铁条件下氨基酸代谢相关蛋白表达上调,这可能是由于NO_3~–同化下降,氨基酸合成减少,需要进行氮的回收利用。上述结果表明:在兼养条件下缺铁培养的小球藻可获得较高生物量和中性脂含量;而高浓度铁能促进小球藻生长,但不能提高中性脂含量,对藻细胞也有一定的胁迫效应。     

NaHCO3浓度对塔胞藻、小球藻和新月菱形藻生长的影响

在温度为 ( 2 2± 1 )℃ ,盐度为 2 8的条件下 ,用不同浓度的NaHCO3( 0 ,1 0 0 ,2 0 0 ,40 0 ,80 0 ,1 2 0 0和 1 60 0mg/L)对青岛海洋大学微藻种质库保存的塔胞藻 (Pyramidomonassp.)、小球藻 (Chlorellaspp .)和新月菱形藻 (Nitzschiaclosterium )进行培养。实验结果表明 ,NaHCO3浓度对 3种海洋微藻生长的影响差异显著 ,经过 6d的培养 ,塔胞藻和小球藻的细胞浓度都在NaHCO3浓度为 1 2 0 0mg/L时达到最大值 ;新月菱形藻的细胞浓度在NaHCO3浓度为 40 0mg/L时达到最大值。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导培育富含叶黄素的基因工程小球藻(Chlorella vulgaris)的研究

采用基因克隆技术构建双元载体pCAMBIA2301-idi,通过电转转入农杆菌LBA4404中.利用根癌农杆菌介导的转化方法,将pCAMBIA2301-idi质粒的T-DNA区转入小球藻,以G418抗性基因(NPTⅡ)作为筛选标记,筛选出阳性转化子.通过PCR扩增表明idi基因和NPTⅡ基因已经整合到小球藻基因组中.测定转化子的生物量,结果表明大部分转化子的生物量与野生型相似.测定转化子小球藻干粉的叶黄素含量,发现转化子叶黄素含量最高达到0.84mg/g,与野生型相比提高了30.95％.进一步分析藻液中叶黄素的产量,发现转化子的叶黄素产量最高达到1.98mg/L,比野生型提高了36.77％.     

小球藻对5种常用基因工程抗生素的敏感性研究

于１９９６年以本实验室培养的随圆小球藻为材料,就其对Ｇ４１８,潮霉素,氯霉素,链霉素,卡好霉素等５种抗生素的敏感性进行了研究。结果表明,小球藻对氯霉素,链霉素和卡那霉素敏感,对潮霉素较为敏感,１００μｇ／ｍｌ即０．１９０ｍｍｏｌ／Ｌ的用量可抑制固体培养中小球藻的生长;对Ｇ４１８则高度敏感,３０μｇ／ｍｌ即０．０４３ｍｍｏｌ／Ｌ的Ｇ４１８即可完全抑制固体培养中小藻 的生长,１５μｇ／ｍｌ即０．０２２     

营养盐对小球藻的生长、脂肪含量及EPA含量影响的研究

二十碳五烯酸(EPA)是n-3系列高度不饱和脂酸,具有降血脂、抑制血小板聚集、降血压、抗动脉粥样硬化等作用(刘玉军,1987;Clemons, et al.,1985)。人和动物体几乎不能合成EPA,只能从食物中获取,而海藻是不饱和脂防酸的(原始)初级生产者。 在以往研究的基础上,我们选择了EPA含量较高,且易于养殖的小球藻 Chlorella sp-2 (李荷芳等,1999)为原料,用不同的营养液对其进行培养,分析藻体中的脂肪和EPA的含量变化,以便选择能使小球藻生长好、脂肪含量及EPA含量均高的营养条件,为开辟EPA的新来源提供依据。     

塔玛亚历山大藻对两种单细胞藻生长的影响

本文研究了塔玛亚历山大藻(ATCI01品系)细胞再悬浮液、细胞破碎液、上清液、藻壳液、过滤液对亚心形扁藻悬浮性的影响,以及塔玛亚历山大藻与亚心形扁藻和小球藻之间的相互作用.结果发现,含有塔玛亚历山大藻成分的实验溶液均能在短时间内造成亚心形扁藻失去鞭毛形成胞囊而下沉,其中再悬浮液的影响最大.但亚心形扁藻受到的这种不利影响,一般在一周后即开始恢复.小球藻生长几乎不受塔玛亚历山大藻的影响,混合培养水体中的小球藻生长曲线与单种培养的几乎一致,其悬浮性也无明显改变.与亚心形扁藻进行混合培养的塔玛亚历山大藻(ATCI01品系和ATHK品系)均表现出培养前期增殖曲线与单种培养类似,但在一周后混合培养的塔玛亚历山大藻的增殖曲线开始下降,这一时间恰好与扁藻细胞密度开始增加的时间相一致.而与小球藻的混合培养的塔玛亚历山大藻在培养前期与单种培养一致,后期则种群数量有所下降.     

海洋微藻的无菌化处理及对其生长特性和生化组成的影响

利用常用抗生素(氨苄青霉素、链霉素、氯霉素和卡那霉素)对4株海洋微藻(1株金藻和3株小球藻)进行了无菌化处理,并对这4株微藻在带菌和无菌培养时的生长特征和生化组成进行了比较。结果表明:中高浓度(≥100 mg/dm3)的单种抗生素或抗生素组合可抑制微藻的生长,个别低浓度(50 mg/dm3)的抗生素或抗生素组合可促进微藻的生长;氨苄青霉素、链霉素和卡那霉素各200 mg/dm3联合使用处理球等鞭金藻,氯霉素100, 50, 50 mg/dm3单独使用分别处理小球藻C95, CV和C146,可获得这4株微藻的无菌藻系;无菌培养的4株海洋微藻的稳定期持续时间由除菌前的4~5 d延长到15~20 d,藻液悬浮性增强,藻细胞不易老化;除菌后微藻的主要生化成分发生明显变化,球等鞭金藻的叶绿素A、叶黄素和总脂含量显著增加,小球藻C95和CV的总蛋白含量显著增加,3株小球藻的脂肪酸组成如EPA, PUFA等的含量发生显著变化。     

海带渣资源化利用及在小球藻培养中的应用研究

海带渣是海带加工中的固体废弃物,将其资源化利用生产高附加值产品具有重要意义.文章以海带渣为原料,糖化液的总还原糖质量浓度、单糖组成和小球藻培养效果为主要评估指标,探究不同预处理方法对海带渣酶解的影响,以及海带渣资源化利用培养微藻工艺的可行性.结果 显示:(1)粗纤维和灰分是海带渣主要组成成分;(2)常温常压稀硫酸预处理...     

光照强度对海洋微藻脂肪含量及脂肪酸组成影响的研究

近年来，海洋微藻脂肪酸组成的研究及其应用越来越受到国内外科学家的重视。高度不饱和脂肪酸(PUFA)，特别是长链的n-3 PUFA，如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)对海洋动物和人类都具有营养学和医学上的价值。在海洋微藻的培养过程中，光照强度是海洋微藻生长的条件之一，光线的明与暗，光度的强与弱，不仅对微藻的生长速率、产量有影响，而且对其脂肪含量和脂肪酸的组成也有影响(Teshima et al.，1983；Thompson et al.，1990； Renaud et al., 1991)。 作者在以往研究的基础上，选择了3种有代表性的海洋微藻：(1)小球藻Chlorella sp-2(李荷芳等，1999)，此藻脂肪酸中EPA含量高、且不含DHA；(2)球等鞭金藻(Isochrysis galbana)，该藻DHA含量较高，但几乎不含EPA；(3)前沟藻(Amphidinium sp.)的EPA、DHA含量均高。将以上3种微藻作为原料，在不同的光照强度下进行培养，测定并分析藻体中的脂肪含量和脂肪酸组成的变化，从而了解光强对海洋微藻脂肪含量及其脂肪酸组成的影响。     

高效降解有机物和促藻生长菌株的分离和筛选

本实验采用对虾饲料浸出液培养基从对虾健康养殖池中富集并分离出60株优势菌．通过对蛋白质、淀粉和CODMn的降解能力及对小球藻（Chlorella sp．）生长的影响等指标的检测,筛选出5^#、9^#和24^#共3株能高效降解有机物和促藻生长的菌株．10d内,其对CODMn的去除率均在40％以上．在有机培养液中,这3株菌对小球藻生长均有显著促进作用（p〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度分别比对照菌提高了92．3％、98．1％、32．7％．在无机培养液中,9^#菌对小球藻生长有明显的促进作用（P〈0．05）,经过7d培养,藻细胞密度比对照菌提高了77．3％．经初步鉴定5^#、9^#和24^#这3株菌分别属于弧菌属（Vibrio）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）的细菌．     

日本七鳃鳗外周血细胞显微结构及类淋巴细胞体外培养

以日本七鳃鳗(Lampetra japonica)为研究对象,观察其外周血细胞显微结构和探讨类淋巴细胞原代培养条件。采用Wright氏和Giemsa氏染色法对日本七鳃鳗外周血液有形成分进行显微观察,可鉴别出红细胞、淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞;未发现嗜碱性粒细胞。通过Ficoll密度梯度离心法和流式细胞仪分选获得高纯度的七鳃鳗类淋巴细胞。经条件优化后确定最适培养液L15+20%FBS(5%七鳃鳗血清)+0.46%NaCl,在18℃,pH 6.8-7.0的条件下对日本七鳃鳗类淋巴细胞进行体外培养,大多数类淋巴细胞半贴壁生长,细胞状态较好,最长可以存活近一个月。类淋巴细胞的原代培养为日本七鳃鳗细胞体外培养的深入研究提供了实验依据。     

Measurements of the total ozone content in the central Arctic Basin

In 2003, measurements of the total ozone content (TOC) in the central Arctic Basin were resumed after a long-term break at the NP-32 and NP-33 drifting research stations. This paper presents the first results of analyses of the observational data obtained at the NP-32 and NP-33 stations and aboard the R/V Akademik Fedorov. An approach allowing comparison fo the mean ozone-content values measured in different time periods from moving platforms, such as drifting stations and research vessels, is used. The TOC variability over the central Arctic Basin in 2003–2005 is described, and results of comparison of these data with the data of both long-term TOC measurements at a number of stationary Arctic stations in 1973–2002 and measurements at the NP-22 station in 1976–1977 are presented.     

建立螺旋藻转基因体系初报

从钝顶螺旋藻单细胞克隆的制备、重组平台的 克隆、同源重组表达质粒的构建、质粒的电激转化和报告基因的表达等方面对螺旋藻转基因 表达系统进行了研究,初步建立起螺旋藻转基因体系。用次氯酸钠溶液处理获得无菌培养系 ;用钠、钙离子混合液处理,获得了可再生的螺旋藻单细胞。用含EDTA的培养基预培养和用 培养基洗涤可分别去除胞外核酸酶活性和抑制胞内核酸酶活性。以氯霉素乙酰转移酶基因替 换大肠杆菌表达质粒pBV220的抗性选择标记,同时插入系列同源重组片段和萤火虫荧光素酶 基因,构建了同源重组表达载体pBVCS01-04L。电激转化螺旋藻S6-4品系单 细胞,获得了具有稳定氯霉素抗性的培养系,并用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳证实了报告基 因的表达。