基于 R-藻红蛋白及硫酸多糖提取的次等紫菜综合利用技术

末水条斑紫菜以组织捣碎机粉碎,在10 mmol/L磷酸盐缓冲液(p H 6.8)中反复冻融3次,收集上清液,通过膨化床疏水层析技术分离R-藻红蛋白(R-PE),剩余残渣用于硫酸多糖提取。使用膨化柱分离,粗提液中约17%的藻红蛋白可以被回收,DEAE-Sepharose离子交换树脂纯化后,约12%的R-藻红蛋白得到回收,光谱纯度大于3.2,纯化得率为0.66 mg/g鲜紫菜。吸收光谱、荧光发射光谱以及凝胶电泳均显示该藻红蛋白属于典型三峰型R-藻红蛋白。利用藻红蛋白提取后的残渣,每克条斑紫菜可回收到30.5 mg的粗多糖,其中硫酸基含量为21.8%。实验证明,微波辅助抽提与热水浸提对硫酸多糖得率无显著影响。纯化的R-藻红蛋白与紫菜硫酸多糖可用于食品、化妆品添加,或药品、保健品的开发。本文对探索次等紫菜生物质的综合、高值化利用,进一步促进我国相关产品的开发与应用具有重要意义。     

坛紫菜碳酸酐酶基因的克隆、表达及酶活性分析

以坛紫菜丝状体为材料,采用RACE方法获得坛紫菜碳酸酐酶(CA)基因的全长cDNA。该cDNA全长1 081 bp,具有一个825 bp的开放阅读框,可编码274个氨基酸。序列同源性分析显示该cDNA序列推导的氨基酸序列与其他物种的碳酸酐酶具有较高的一致性,其中与条斑紫菜的一致性达到96%。氨基酸序列分析表明该蛋白为β-CA,含有两个CA活性位点,无跨膜结构,可能存在一个信号肽将其定位到叶绿体中,与藻类和细菌聚类。原核诱导表达得到一个72 kDa左右的融合蛋白,酶活测定结果显示此蛋白具有碳酸酐酶活性。该实验对进一步深入研究坛紫菜CA的功能及坛紫菜碳代谢、光合作用等生理过程具有重要的参考价值。     

条斑紫菜低覆盖度基因组草图分析

对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)进行Solexa 高通量测序, 获得低覆盖度全基因组草图。该基因组草图大小约220 Mbp, GC 质量分数53.08%; 包含26 629 个预测基因, 其中16 409 个基因具有内含子,平均每个基因含2.22 个内含子; 基因结构分析表明具有内含子的基因平均长度为2 214 bp, 内含子平均大小319 bp; 代谢通路分析表明嘌呤代谢是含有蛋白数量最多的代谢途径。本研究所得条斑紫菜低覆盖度全基因组草图快速获取了基因组大小和蛋白编码基因结构等基本信息, 证明了使用Solexa 高通量测序技术对条斑紫菜进行全基因组测序的可行性。     

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。     

Pyropia yezoensis can utilize CO2 in the air during moderate dehydration

Pyropia yezoensis,an intertidal seaweed,experiences regular dehydration and rehydration with the tides.In this study,the responses of P.yezoensis to dehydration and rehydration under high and low CO 2 concentrations((600–700)×10-6 and(40–80)×10-6,named Group I and Group II respectively)were investigated.The thalli of Group I had a signifi cantly higher effective photosystem II quantum yield than the thalli of Group II at 71% absolute water content(AWC).There was little difference between thalli morphology,total Rubisco activity and total protein content at 100% and 71% AWC,which might be the basis for the normal performance of photosynthesis during moderate dehydration.A higher effective photosystem I quantum yield was observed in the thalli subjected to a low CO 2 concentration during moderate dehydration,which might be caused by the enhancement of cyclic electron fl ow.These results suggested that P.yezoensis can directly utilize CO 2 in ambient air during moderate dehydration.     

微藻基因诱变研究及应用进展

微藻是单细胞小型光合生物,是自然界最重要的初级生产者,在食品、能源、医药和环境等行业领域有重要应用。微藻生物技术产业发展所需要的优良微藻株系,除了通过筛选获得外,还可以利用基因诱变或者基因工程等方法获得。利用基因诱变方法获得的突变株,不是转基因作物,且具有更适宜生产需要的优良性状。本文主要综述基因诱变在微藻育种中最新的应用研究进展,为微藻产业化研发工作提供参考。     

青岛海域大面积聚集漂浮浒苔的显微观测

对近期在青岛海域大面积聚集漂浮的浒苔（Enteromorpha prolifera （Muell）J．Ag）进行常规显微镜观察,发现细胞内存在大小约1μm的可动的颗粒状结构。分别采用鞭毛染色和扫描电镜观察的方法对其进行了初步研究,均未发现此颗粒状可动结构具有鞭毛。用透射电镜对浒苔细胞的超微结构特征进行了观察,显示浒苔细胞壁致密而厚,每个浒苔细胞有1个片状叶绿体,贴近于细胞壁分布,淀粉粒含量丰富,但依然未发现胞内颗粒状结构具有鞭毛。     

带形蜈蚣藻多糖和可溶性蛋白含量测定及藻红蛋白分析鉴定

用沸水浴的方法提取了带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturuYamada)中的多糖成分,并用“苯酚-硫酸法”测定了其含量。用此法得到的多糖标准曲线,相关系数r=0.998 4,结果显示带形蜈蚣藻多糖质量分数为44.91%;利用Bradford法,测得60℃恒温干燥的带形蜈蚣藻可溶性总蛋白质量分数为0.33%;用简单的羟基磷灰石柱层析的方法分离了藻红蛋白,光谱检测证明为R-藻红蛋白,其在带形蜈蚣藻中的质量分数为0.114 5%。本实验测定方法可靠且简便易行。     

低盐、高温诱导的条斑紫菜(Pyropia yezoensis)病烂机制研究

条斑紫菜(Pyropia yezoensis)是中国北方沿海大面积栽培的一种重要大型经济海藻。近些年,因高温等环境因子导致的烂菜时有发生,严重制约了产业的可持续发展。测定分析了不同温度(15°C和20°C)、不同盐度(20,25和30)条件对条斑紫菜叶状体光合作用参数、抗氧化酶系统活性及相关分子表达量变化的影响。发现高温(20°C)和低盐(盐度20)胁迫下会导致潜在最大量子产额(Fv/Fm)下降、非光化学淬灭Y(NO)值上升;同时,高温低盐(20°C,盐度20)条件下丙二醛(MDA)含量显著提高,表明条斑紫菜叶状体光合作用系统已受到一定的损伤。另外,过氧化氢酶(CAT)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性随盐度降低而下降,在盐度20和高温(20°C)时其酶活显著降低,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著上升。而荧光定量结果显示,在20°C高温条件下, SOD转录出现轻微上调。随着盐度的降低, POD转录水平显著下调。此外, 20°C高温胁迫下,低盐盐度20条件下,相关抗氧化酶系统关键基因的表达均出现显著下调,表明在高温、低盐胁迫下,藻体内氧自由基清除能力受到抑制,最终导致细胞受到氧化损伤。因此,本实验表明,在高温条件下、盐度降低导致的抗氧化系统酶活及相关基因表达受到抑制,这是紫菜病烂发生的诱因之一。