不同强度光强胁迫对海带(Saccharina japonica)幼苗光合生理的影响

海带(Saccharinajaponica)是我国藻类生产的主要品种之一,其栽培面积和产量均居世界首位。2021～2022年产季,山东荣成海带主产区先后暴发了大规模病烂灾害,给当地水产经济造成了巨大损失。引起病烂的原因可能来自多方面,其中藻体所受光照过强及水体营养盐水平较低可能起到了一定作用,为此,基于海带幼苗的最小饱和光强、烟台高新区牟平自然海区海水氮磷浓度及不同海水深度下的光照强度测定结果,研究了梯度强光在不同海水营养盐水平下对海带生理的影响,以期为“烂菜”现象的病因分析提供一定的线索。结果显示,海带幼苗在700～900μE/(m2 s)强光胁迫3 d后, Fv/Fm可恢复至对照水平,光合色素合成活跃,营养盐含量较高的海水更有助于PSII的修复,但1 300～1 500μE/(m2 s)的强光辐射导致PSII不能恢复,岩藻黄素、叶绿素a及β-胡萝卜素含量显著降低。整个胁迫实验中,藻体总抗氧化能力(T-AOC)及其他抗氧化酶比活力大体上在强光胁迫的起始至第3天上调,而在胁迫第5天时又出现下降趋势,且在营养盐含量较高的处理组中,各样本活性均高于天然海水处理组样本。抗氧化酶基因的表达也呈...     

条斑紫菜脱落酸合成对高盐胁迫的响应及其对光合作用的保护

植物在逆境下产生活性氧,诱导抗氧化酶活性、抗逆基因表达上调。采用梯度盐度胁迫的方法处理条斑紫菜,发现高盐胁迫下细胞内脱落酸(ABA)含量随盐度的增加而增加,提示条斑紫菜中可能存在ABA介导的抗氧化代谢通路。利用ABA间接合成途径相关的几种抑制剂处理条斑紫菜叶状体,高盐胁迫诱导氧自由基产生,在藻体复苏过程中通过测定光合作用参数的恢复情况,探测藻体受到的氧化伤害,从而证明条斑紫菜中ABA生物合成的可能路径。结果显示多效唑显著降低了光系统II的电子传递能力,说明条斑紫菜中C5前体的合成是通过类似真菌的MVA途径;萘普生减缓了光合参数的恢复,说明条斑紫菜中ABA合成途径类似于类胡萝卜素参与的间接途径;然而,间接途径合成最后一步的抑制剂钨酸钠却没有影响条斑紫菜胁迫后光合作用参数的恢复,说明条斑紫菜中可能存在经由脱落醇生成ABA的支路途径,而脱落醇可作为活性分子,调控抗氧化酶的表达。烯唑醇则可能引起ABA的分解代谢受到抑制,导致过氧化氢的过度产生,并最终对机体产生不利影响。本文的结果为后续条斑紫菜ABA介导的抗氧化机制解析提供了数据支持。     

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。     

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。     

条斑紫菜栽培过程中有害藻类的分离与鉴定

针对条斑紫菜栽培过程中出现的有害藻类问题,进行了叶状体和丝状体有害藻类分离与鉴定等相关研究。通过形态学分析和分子生物学鉴定,发现叶状体中的杂藻主要有大型绿藻(浒苔、曲浒苔)、大型红藻(红毛菜)以及微型绿藻和硅藻,丝状体中的杂藻主要为褐藻、微型绿藻和硅藻。针对部分微型杂藻进行了抑制剂处理实验,结果表明低浓度的抗生素可以有效抑制部分硅藻和绿藻的生长,二氧化锗对硅藻生长具有显著的抑制效果。研究结果为系统、全面认识条斑紫菜栽培过程中的有害藻类提供了科学依据。