水杨酸对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa) 生长及抗逆相关基因的影响

以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象, 首先克隆了热激蛋白70(HSP70)和磷 酸甘油酸激酶(PGK)基因全长序列, 然后研究了0-20μg/mL 水杨酸对高温胁迫下HSP70 和PGK 基 因表达, 以及蛋白核小球藻生长、可溶性糖和蛋白含量的影响。结果获得了蛋白核小球藻HSP70 基 因的cDNA 序列2405 bp, 包括60 bp 的5'-非编码区(UTR)、1959 bp 的开放阅读框(ORF)和386 bp 的3'-UTR 和PGK 基因的cDNA 序列1664 bp, 包括35 bp 的5'-UTR, 1398 bp ORF 和231 bp 3'-UTR. 序列比较和分析表明该蛋白核小球藻HSP70 序列与其它绿藻的同源性高达83%-91%, PGK 为 70%-75%.荧光定量PCR 结果显示随着水杨酸浓度的增加, HSP70 和PGK 的表达量在12h 和24h 均有所增加, 而在10 μg/mL 水杨酸浓度下表达量最大, 12h 时分别为对照组的2.57 倍和1.56 倍, 24h 则为1.71 倍和1.79 倍。1-20μg/mL 水杨酸可促进该藻的比生长速率、可溶性糖和蛋白含量的升高。 本文结果表明一定浓度水杨酸对高温胁迫蛋白核小球藻有缓解作用, 且5 和10 μg/mL 水杨酸的效果 最显著。     

铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)次生代谢物对普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长及有效量子产率的影响

浮游植物间的交互化感作用被认为是自然水体中浮游生物群落演替及优势种转换的主要因素之一.铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)是富营养化湖泊中的常见蓝藻,其产毒品系相较非产毒品系具有较高的竞争优势,其产生的主要次生代谢产物微囊藻毒素-LR(MC-LR)通常被认为是重要的化感物质.但是到目前为止其在水生生态系中的生物学功能尚不明确.为探究并区分MC-LR及其他次生代谢产物对浮游植物的化感效应,本文研究了MC-LR与高浓度普通小球藻(Chlorella vulgaris)生长及有效量子产率的剂量—效应关系;比较了能够产生显著抑制效应的MC-LR、能够产生同等浓度MC-LR的产毒品系铜绿微囊藻滤液以及细胞粗提液对小球藻生长及有效量子产率的抑制效应.结果显示,MC-LR能够对小球藻生长及有效量子产率产生抑制作用,并且抑制率随着MC-LR浓度的增加而增大.在用200μg/L及以上浓度的MC-LR感染24 h后,叶绿素a浓度为1500μg/L的小球藻的生长与有效量子产率均比对照组显著降低.能够产生相同浓度MC-LR的产毒品系铜绿微囊藻细胞滤液对其没有产生显著影响,而其细胞粗提液却能够产生更强的抑制效应.与MCLR处理组相比,粗提液处理组小球藻的生长及有效量子产率分别降低了14%和3%.以上结果表明,MC-LR对普通小球藻的化感作用具有剂量依赖性;MC-LR之外的其他次生代谢物也能够产生抑制效应.     

铜绿微囊藻和蛋白核小球藻对不同形态有机磷的利用及其生长

本研究探索了铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)在单藻批式培养条件下对三种不同形态的可溶性有机磷化合物:1-磷酸-葡萄糖,环磷酸腺苷(c-AMP)和三磷酸腺苷(ATP)的利用及其生长.结果表明铜绿微囊藻和蛋白核小球藻能够利用这三种有机磷源进行生长.铜绿微囊藻对三种不同形态有机磷源的利用效率由高到低依次是:1-磷酸-葡萄糖,ATP和c-AMP,尤其是对磷酸单酯类磷源——1-磷酸-葡萄糖有极高的利用效率,在该磷源培养条件下微囊藻最大藻浓度能达到正磷酸盐培养条件下的最大藻浓度.小球藻对1-磷酸-葡萄糖和ATP的利用率略高于c-AMP.总体上铜绿微囊藻对这三种有机磷源的利用能力要高于小球藻.碱性磷酸酶与藻利用有机磷的能力有重要的关系,藻对有机磷的利用能力随着胞内酶活的增加而增强.随着富营养化程度的加剧,水体中可溶性有机磷在总磷中的比例也不断升高,铜绿微囊藻对可溶性有机磷的较强利用能力,可能促使其成为富营养化水体中优势种的原因之一.     

川蔓藻在再生水体中对普通小球藻的化感作用

采用川蔓藻植株体与普通小球藻在再生水中共培养和使用再生水种植川蔓藻的种植水纯培养普通小球藻的方法,在实验室条件下研究了在滨海再生水河道中生长的沉水植物川蔓藻对小球藻的化感作用.结果表明,川蔓藻对普通小球藻具有显著的抑制作用.在共培养实验中,96 h的抑制率为88.86%;在种植水纯培养实验中,96 h的抑制率为48.91%.川蔓藻的种植水对普通小球藻的化感作用系数平均为-0.2448.川蔓藻的叶和根的种植水对普通小球藻均有抑制效果,96 h的抑制率为叶34.71%,根14.12%;平均的化感作用系数叶为-0.1317,根为-0.0901;川蔓藻的根和叶均能释放化感物质,但抑制小球藻的化感物质主要通过叶释放.     

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。     

菌藻共固定化降解微囊藻毒素

研究了微囊藻毒素降解菌S3和椭圆小球藻L1共固定化后,对微囊藻毒素(MC-LR)的降解作用.结果表明,共固定化藻菌体系比单独固定化菌对MC-LR有更好的降解效果,共固定的藻可促进降解菌S3的生长.固定化细胞对毒素的降解能力较稳定,受环境温度和pH变化的影响较小,重复使用仍可维持较高的降解活性.     

臭氧处理海水对小球藻蛋白质、氨基酸和碳水化合物含量的影响

要用臭氧处理的海洋小球藻，分析了不同生长期小球藻的蛋白质、氨基酸、碳水化合物的含量。结果表明，一定剂量的臭氧处理海水不可提高小球藻的蛋白质含量，降低碳水化合物的含量，提高氨基酸的绝对含量，鱼类必需氨基酸占所氨基酸总量例变化不大。说明该处理有利于小球藻营养价值的提高。     

两种海洋单胞藻浓缩与保存效果的研究

研究了小球藻和球等鞭金藻分别用明矾和石灰水浓缩以及两种藻的浓缩液在常温(20 ±1℃)、低温(0—4℃)﹑冷冻(-30±1℃)三种温度条件下保存的结果,并对浓缩保存前后藻液的饵料效果进行了对比试验。 结果表明:(1)小球藻的浓缩以80±5ppm的明矾液及4%的石灰水效果最好;(2)球等鞭金藻的浓缩以100±10ppm的明矾液及6%的石灰水效果最好; (3)保存方法以加入保护剂甘油并置于-30℃ 冰箱中效果最好,小球藻和球等鞭金藻的存活率分别为95%和93%;(4)低温保存前后藻的脂肪酸分析结果表明高度不饱和脂肪酸(HUFA)的含量变化不明显;(5)用浓缩保存藻投喂中国对虾和轮虫的效果与普通藻无显著差异。     

细菌降解前后小球藻热模拟生成的气,油和类干酷根

本文对比研究了枯草杆菌降解作用前后小球藻热模拟生成的气、油和类干酷根的特征。经细菌降解作用后、小球藻热解产气率提高了２．０９倍，热解产气组分中烃气／非烃气比值提高了一倍。蛋白质可能是小球藻热模拟产气的重要分子来源。细菌的降解作用对于早期成因的生物气或生物热催化气的形成具有重要意义。细菌降解作用可提高小球藻细胞的粗脂肪（氯仿沥青“Ａ”）含量，而类脂化合物是藻细胞热解产生烷烃的主要分子来源。     

蛋白核小球藻培养液的循环利用

【目的】探讨蛋白核小球藻采收后培养液是否能循环再用于小球藻的培养。【方法】采用小球藻分批培养完成采收细胞后所得培养废液来配制培养基,重新进入下一批次小球藻培养。以藻类BG11培养基配方为基准,按照配方全部或部分补充营养盐,通过测定藻液的光密度值间接反映藻生物量,比较小球藻在循环培养中的生长情况。【结果】在连续循环利用回收水至第4批次培养收获时培养液的光密度D(600 nm)为9.9,比生长速率为0.80 d-1,与第1批培养收获时培养液的光密度D(600 nm)和比生长速率相比,小球藻细胞产量和生长速率均未受影响。经过4个轮次的循环培养,用水量可减少约75%。在连续循环培养中仅补充N、P、S盐,至第3个循环小球藻收获时的生物量变化在10%以内。【结论】在加糖混养、保持连续光照、按照BG11配方补全营养盐的培养条件下,至少可对蛋白核小球藻进行4个周期的循环培养。按照BG11配方量补充相应的N、P、S盐,减少其他营养盐的投放,在2个循环周期内可以维持蛋白核小球藻的正常生长。利用培养废液实现小球藻循环经济培养和减少生产排放方法可行。