现代生物技术在紫菜属中的应用

本文综述了近十年来国内外紫菜生物技术的发展与研究。在细胞生物学方面，介绍了紫菜原生质体制备、组织培养和细胞融合等技术，及其在新种质创建，工业苗种生产、单细胞活饵料开发和基因组操作等研究中的广泛应用，而细胞分光光度技术（MSP）和流式细胞技术（FCM）的加盟使得对紫菜细胞DNA的了解达到量化，快速分选细胞并实现对其生理代谢动态 观测，在生物化学方法中，讨论了用同工酶电泳技术来评价紫菜群体遗传结构、鉴别种质和描述系统发育等研究，以及利用生化方法对糖类等其它化合物进行提纯与测定等工作，在分子生物学方面；总结了如何获得高纯度DNA，并将其应用于DNA分析研究，RFLP、RAPD和DNA-序列测定等分子标记技术所揭示的紫菜的多态性，以及利用DNA-指纹和消减DNA文库的技术来构建紫菜的质体基因图谱和cDNA文库，并进行紫菜比较基因组学的研究，此外还介绍了紫菜基因转移方面的工作。     

条斑紫菜Porphyra yezoensis Ueda营养细胞的分离和培养

条斑紫菜营养细胞在一定条件下(主要是温度)可转化成单孢子，经放散、附着，再发育成新的藻体。但单个营养细胞在未形成单孢子以前，能否发育成新藻体尚未见报导。     

苯并(a)芘对紫菜(Porphyra)的致突变效应

苯并(a)芘(Benzo(a)pyrene)是石油组份中的一种重要的具致癌作用的多环芳香烃化合物。由于燃烧和石油污染等多种原因,在大气、水体和海洋中都能检出它的存在,特别是在海洋中,这种化合物有的沉积于沉积物中,有的被生物体吸收,有的附着在生物体上,有的存在于水体中,因而构成了海洋中一类特殊的污染物。特别引起科学家注意的是这物种质可为某些海洋生物所富集或贮存,并经食物链而最后进入人体。     

逆境胁迫对条斑紫菜生理生化指标的影响

紫菜具有很强的抗逆能力，是研究植物抗逆性机理的良好材料。本文研究了盐胁迫、Cu^2 离子胁迫对条斑紫菜的生理生化效应。实验结果袁明，在两种胁迫条件下，条斑紫菜中甘露醇的含量增加．其中在45盐度海水中，甘露醇含量增幅最大．达200％；丙二醛(MDA)含量在胁迫初期迅速增加，且含量随胁迫程度增大而增多，增幅最高这300％，2小时后开始下降。在盐度、Cu^2 -离子胁迫下．甘露醇主要作为渗透调节剂参与抗逆反应，同时MDA含量的变化袁明自由基清除系统可能在抗逆反应中也起到重要作用。     

温度、光强和pH对条斑紫菜孢子体和配子体类囊体膜上光系统活性的影响

光合作用研究中,对于个体发育过程中类囊体膜蛋白结构和功能的变化所知甚少,其中的一个限制因素是能否纯化得到大量高活性的稳定且均一的膜蛋白。作者以条斑紫菜（Porphyra yezoensis）2个不同发育阶段（孢子体和配子体）作为研究对象,分离得到了孢子体和配子体的类囊体膜．在不同的温度、光强和pH下,对其类囊体膜上的光系统活性进行了研究。结果表明,孢子体和配子体的PSⅠ活性均随温度和光强的升高而呈现一个先升高后降低的趋势,在温度18℃,光强为2320lx时具有最高的PSⅠ活性。而孢子体乖配子体的PSll活性随温度和光强的变化趋势不明显,孢子体PSⅡ活性在温度18℃,光强为2320lx时最高,配子体PSⅡ活性在温度13℃,光强为2800lx时最高。孢子体PSⅠ在酸性条件下较活跃,在pH5．4时具有最高的PSⅠ活性,配子体PSⅠ在碱性条件下较活跃,PSⅠ活性在pH10．4时最高;孢子体PSⅡ活性随pH的升高呈现一个先升高后降低的趋势,配子体PSⅡ活性随pH变化趋势不明显,但都在pH8．0处活性最高。     

条斑紫菜(Porphyra yezoensis)丝状体的超微结构观察

本文报道了条斑紫菜自由丝状体的超微结构.观察到丝状体的细胞主要由细胞壁、细胞膜、色素体、细胞核、线粒体、内质网、淀粉粒和液泡等构成.细胞之间有栓子状的孔状联系存在.并对色素体的存在部位做了探讨.     

条斑紫菜高纯度总DNA及其质粒状DNA的提取

提取条斑紫菜高纯度总DNA及其质粒状DNA的新方法。先用海螺酶处理紫菜叶状体制备细胞,然后用SDS-蛋白酶K裂解细胞提取总DNA,再用玻璃粉浆(glassmilk)对其纯化,经纯化后的总DNA能被EcoRI,Dral与HaeⅢ等限制酶完全酶切,并在酶切图谱上形成明显的DNA带型。当用异硫氰酸胍一十二烷基肌氨酸钠裂解紫菜细胞时,在总DNA提取物中直接发现有一条质粒状DNA带(2.3Kb),即建立了一种极简便的质粒状DNA提取方法。     

浒苔和紫菜等2种海藻干体对3种赤潮微藻生长的抑制作用

在添加浒苔和紫菜干体的条件下,通过测定藻细胞数量,观察藻细胞形态,分析海藻干体对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的半抑制和完全抑制浓度以及半抑制和完全抑制浓度有效作用的起始藻细胞数量范围,研究了浒苔和紫菜干体对3种赤潮微藻生长的影响.在此基础上,设定海藻干体的添加量为其完全抑制浓度,通过监测微藻培养液中总氮(硝酸态氮、氨态氮和亚硝酸态氮)和总磷等变化,分析海藻干体添加对培养液营养化程度的影响.结果表明:(1)当浒苔和紫菜干体浓度分别大于0.8 g/L 和1.0 g/L 时,海藻干体能显著抑制3种赤潮微藻的生长,它们对赤潮微藻的生长抑制率超过60%(第12 d).(2)浒苔和紫菜干体对3种实验微藻的半抑制浓度(IC50)接近,在0.71~1.22 g/L 之间;但完全抑制浓度(IC10)差别较大,浒苔干体对3种赤潮微藻的完全抑制浓度在2.4~2.8 g/L 范围,其数值约为紫菜干体对它们的完全抑制浓度的2倍.(3)3种赤潮微藻起始藻细胞数量不超过40伊104·mL-1(对于米氏凯伦藻和中肋骨条藻来说,起始藻细胞数量可增大至60伊104·mL-1),海藻干体对3种实验微藻的半抑制浓度和完全抑制浓度均有效.(4)添加海藻干体的实验组培养液中总氮和总磷含量均明显高于对照培养液中总氮和总磷含量.其中,实验组培养液中总氮浓度为382滋g/L,总磷浓度明显低于100滋g/L.综上所述,浒苔和紫菜干体具有强烈的抑藻作用,且不会造成培养液营养加剧现象,可尝试应用于赤潮微藻的控制与治理中.     

基于正交实验的高含量藻红蛋白紫菜丝状藻体优化调控培养条件研究

丝状藻体在紫菜养殖的人工苗种生产中非常重要,在利用于分离提取高价值的藻红蛋白方面也具有潜在的利用价值。本研究采集了成熟紫菜叶状体的果孢子释放的初始丝状藻体,基于3因子3水平的正交实验设计方案[采用具有分析交互作用的正交表L₂₇(3¹³)],确定了丝状藻体藻红蛋白含量对环境因子的响应以及优化的调控培养条件。结果表明,温度、光照强度和盐度因子对丝状藻体藻红蛋白含量均有显著影响(P≤0.048 1),并且温度和光照强度或盐度因子间存在交互作用(P ≤0.043 1),但光照强度和盐度因子间的交互作用不显著(P=0.469 8)。获得的优化调控培养条件为:温度18 ℃、光强1 500 lx、盐度20或25。优化调控培养条件下的丝状藻体藻红蛋白含量高达64.73 mg/g.dw(平均值±标准偏差SD为58.24±5.07 mg/g.dw)。     

一种印度产紫菜(Pyropia radi)的生物学特性与部分生活史

为积累紫菜的新种质,本文对一种印度产紫菜—Pyropia radi的生活史进行了研究,结果发现:该紫菜的叶状体多为披针形,基部为楔形、呈褐绿色,梢部呈红紫褐色;藻体由单层细胞构成,极少含两层细胞;一个营养细胞中含1—2个星状色素体,多数只含一个;藻体的中部边缘具有稀疏的锯齿状突起,基部的齿状突起较密,一般的突起含有一至十多个细胞;成熟前的藻体厚度:基部为(51.5±4.23)μm,梢部为(29.4±2.31)μm,平均厚度41.2μm,成熟后的藻体逐渐加厚;成熟前的藻体长度5—10cm、宽度0.5—1cm,成熟后,藻体长度可达(45±8.7)cm、宽度为(5±1.21)cm;藻体的表观性别多数为雌雄异体,少数为雌雄同体,雌雄同体的个体其雌雄生殖细胞分别呈块状直线型分布于藻体;果孢子囊具有16或32个果孢子,分裂式为♀A2B2C4或♀A4B2C4,成熟的精子囊器具有64个精子囊,分裂式为♂A4B4C4;叶状体营养细胞和精子囊的核型为单倍,染色体数目为5个(n=5),丝状体的营养细胞和膨大细胞的核型为双倍,染色体数目为10个(2n=10)。检测该紫菜的5.8S rDNA-ITS区序列发现,其5.8S保守区的160个碱基序列与坛紫菜相似度为100%。该紫菜的形态结构、染色体数目、性别以及5.8S rDNA的保守序列等结果与坛紫菜极为相似,暗示它与坛紫菜的亲缘关系很近,但它们是否为同一个紫菜物种还有待深入研究。