南极冰藻逆境适应性机理的研究进展

<正>1956年,Bunt等[1]在南极莫森站附近海域首先观察到了海冰中的有色物质——冰藻,它主要是指生活在南极极端环境海冰中的一大类微型藻类(简称冰藻)。进入20世纪90年代,随着"南极海冰区生态学研究计划"和"南极海冰区近岸和陆架系统生     

南极石油烃降解嗜冷菌的筛选及其降解特性的研究

从385株南极海洋细菌中筛选出2株石油烃降解菌NJ276和NJ341,并对其降解特性进行了初步研究。以柴油为唯一碳源进行降解实验的结果表明,它们在5℃时20 d内对柴油的降解率分别达到23.47%和32.15%,在15℃时20 d内降解率分别达到43.95%和62.47%,其降解能力随着培养温度的升高而显著增强;石油烃降解残油组分的GC-MS分析结果表明,柴油经过嗜冷菌NJ276降解后的残油组分中能检测到C15～C21七种烷烃,经过嗜冷菌NJ341降解后的残油组分只能检测到少量C16,C17和C18三种烷烃。对它们进行16S rDNA基因序列的同源性和系统发育分析结果表明,菌株NJ276属于假交替单胞菌属(Pseudoaltero monas),菌株NJ341属于科尔韦尔氏属(Colwellia)。     

低温胁迫下南极冰藻Chlorophyceae L-4细胞质膜透性及重要无机离子变化的研究

设-5,0,6℃三种温度,测定其对南极冰藻Chlorophyceae L-4细胞膜相对透性的影响。结果表明,在-5℃的冰冻状态,Chlorophyceae L-4的质膜可以维持相对的稳定性,从而可以维持细胞膜的正常功能和细胞内环境的稳定。X-射线微区分析结果表明,温度对细胞质内的主要无机离子Ca2 ,Na ,K 和Cl-含量影响不同,无机离子在Chlorophyceae L-4的低温生存中发挥一定的作用。Ca2 在Chlorophyceae L-4细胞中同Ca2 在高等植物中的作用一样,在Chlorophyceae L-4的抗冷生理中发挥第二信使的功能。Chlorophyceae L-4在-6℃条件下,Ca2 的含量在短时间内(6~12 h)迅速增加,此后,Ca2 迅速回到正常水平。因此,维持Ca2 的含量的稳态和活跃的Ca2 转运系统,对南极冰藻的低温生存是有利的。在低温下,维持细胞质中K 的含量稳定,以及Na ,Cl-等的平衡,对南极冰藻的低温生存也有重要的意义。     

南极冰藻Chlorophyceae L-4抗氧化酶活性对UV-B辐射增强的响应

为了了解在UV B辐射增强的胁迫下,南极冰藻ChlorophyceaeL 4细胞内保护酶系统对活性氧自由基的清除作用,对不同辐射强度下ChlorophyceaeL 4细胞中丙二醛含量的变化、自由基的产生速率和相应的保护酶系统的变化进行了测定。结果表明,在UV B辐射增强的初期(1～3d),ChlorophyceaeL 4中丙二醛含量的迅速提高,但随后很快降低,在低强度UV B(35μW·cm-2)辐照下保护酶活性能够恢复到基本水平。在UV B辐射增强的胁迫下,ChlorophyceaeL 4中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性明显比对照组的高,而且在高强度(70μW·cm-2)的辐照下,酶活性更高。ChlorophyceaeL 4中的抗坏血酸过氧化物酶的活性在UV B辐射增强的胁迫下略有升高或变化不大。本研究结果表明,保护酶系统在南极冰藻适应南极强辐射环境中起着非常重要的作用。     

南极酵母Rhodotorula sp.NJ298的鉴定及其产虾青素的研究

本研究对产虾青素的南极菌株NJ298进行了鉴定,同时对影响虾青素产量的主要环境因子进行了测试。形态特征、生理生化特征及ITS序列的系统发育分析表明,南极菌株NJ298属于红酵母属(Rhodotorula);虾青素积累主要在NJ298生长的对数期和稳定期;乙酸钠、蛋白胨是合成虾青素的最佳碳、氮源;在0-15℃之间,南极酵母NJ298均可以生长,但是低温更有利于虾青素的积累;pH值在6-8范围内NJ298均可生长,最适pH值为7.5;该菌对盐度要求不严格。     

甘氨酸镁对南极冰藻促生长作用研究

研究了甘氨酸镁对南极冰藻的促生长作用。甘氨酸镁已被美国和欧盟等发达国家大量用作新型无公害植物促生长剂和丰产剂。用不同浓度的甘氨酸镁 (0 ,2 5× 1 0 - 6,5 0× 1 0 - 6,1 0 0× 1 0 - 6,2 0 0× 1 0 - 6,40 0× 1 0 - 6)对国家海洋局海洋生物活性物质重点实验室保存的南极冰藻L 1绿藻 (Pyramimonassp.)和 H1硅藻 (Bacillariophyceae )进行培养。实验结果表明 ,甘氨酸镁对南极冰藻 L1绿藻和 H1硅藻有显著促生长作用 ,而且从 L1绿藻和 H1硅藻的生长曲线可以看出 ,甘氨酸镁浓度越高促生长作用越强 ,这将为海洋微藻的培养提供一种新型的生长促进剂     

南极冰藻谷胱甘肽相关因子的测定

谷胱甘肽系统在清除活性氧和生物保护中发挥重要作用,探讨了南极冰藻胞内谷胱甘肽含量及谷胱甘肽相关酶的活力.采用分光光度法,对24种南极冰藻胞内谷胱甘肽含量、谷胱甘肽合成能力(GPA)、谷胱甘肽还原酶活力等进行测定.测定结果表明,南极蓝藻B-1中谷胱甘肽含量最高;南极衣藻ICE-L和南极硅藻GJ01的谷胱甘肽总产量居前2位;南极冰藻GPA普遍高于常温藻的.南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L GR活力高于对照组的.培养基的选择表明,f/2培养基适合南极硅藻GJ01的生长,而Provasoli培养基适合南极衣藻ICE-L的生长.可见,南极冰藻成为谷胱甘肽的新来源是有可能的,尤其是南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L.