紫菜营养细胞和原生质体的分离和培养

六十年代初，Cocking(1960)(1)采用酶法大量分离植物原生质体获得成功。二十多年来，植物单细胞和原生质体的分离、培养的研究，得到了广泛的开展，并取得很大成就。这些成就的取得，为植物遗传育种和遗传学理论的研究开辟了广阔前景。     

海藻栽培——传统方式及其改造途径

目前所有的海藻栽培技术和方法都是以在对藻类个体和群体的了解为基础的,这就是传统海藻栽培业的基础和出发点.现代生命科学和生物技术的进展和进步已使陆地的农业和医学大为受益,但传统的海藻栽培业还很少应用这些最新的科技成果.实际上自从建立以来最基本的栽培技术没有发生大的变化,这是因为在相当长时期内海藻栽培在技术上比较保守,有许多有待解决的问题,其中最主要的有六个方面.新的栽培种类需要增加,新的技术需要发展和应用,存在的问题需要得到解决和改进.本文就传统海藻栽培业中当前存在的主要问题,可能的改造途径以及它未来的发展方向进行了讨论.     

我国海带和紫菜病害的研究展望

我国是大型海藻养殖大国 ,在海洋生物学的许多方面研究居世界前列 ,但是有关病害方面的基础研究还比较薄弱。海藻养殖过程中也会发生各种各样的病害 ,给生产造成损失。有的育苗场因病害连年亏损 ;有的育苗场时好时坏 ,至今原因不明。因此 ,为了避免象对虾和扇贝养殖过程中由于病害而造成的大规模死亡 ,进行大型经济海藻病害发生及其抗病防御体系的研究 ,重视海藻养殖业的健康可持续发展是非常必要的。本文综述了大型经济海藻养殖过程中的主要病害、研究现状及其展望。１海带养殖过程的主要病害胡敦清、房历生、丛沂滋等人的研究表明 ,人工培…     

摄食紫菜粉等4种单一饵料的蚤状潘脂肪酸组成的比较

用GC／MS法分析比较了紫菜粉、小球藻、酵母、Banta液（牛粪1．5g＋干稻草2g＋沃土20g＋水1000cm3）4种食物条件下蚤状潘的脂肪酸组成．结果表明：4种食物培养下,蚤状潘的总脂含量依次为39．80、60．10、44．60、52．30mg／g．一共检测出脂肪酸14种,其中8种饱和脂肪酸（SFA）,2种单不饱和脂肪酸（MUFA）,4种多不饱和脂肪酸（PUFA）．紫菜粉培养组与小球藻组PUFA含量显著高于酵母组和Banta液组（P〈0．05）,占总脂肪酸的1／3以上,酵母组MUFA质量分数最高（P〈0．05）,达55．73％,Banta液组以SFA质量分数最高（P〈0．05）,为52．45％．其中紫菜粉组的PUFA中缺乏C18：3,但C20：5（EPA）和C20：4（AA）质量分数高达22．67％和9．02％是小球藻组的1．6倍和4．5倍（P〈0．05）,而且EPA和AA的实际含量也显著高于小球藻组（P〈0．05）,达到9．02mg／g和3．59mg／g;比较得出,紫菜粉培养组的20碳以上必需不饱和脂肪酸含量丰富,明显高于其他3组．本实验证实蚤状潘的脂肪酸组成与食物脂肪酸成正相关．分析认为,用紫菜粉培养枝角类用于海水育苗会取得更佳的营养效果．     

不同接种密度条件下海洋酸化对坛紫菜叶状体的生理生态影响

人工栽培的坛紫菜(Pyropia haitanensis)具有重要的经济意义和生态功能,非常有必要研究海洋酸化对坛紫菜的影响.本研究通过充入高CO2浓度(1000×10-6)的空气模拟海洋酸化,探讨了不同接种密度条件下海洋酸化对坛紫菜叶状体的生理生态学效应.结果表明,长约1 cm的叶状体接种密度从1株/dm3提高到3株...     

如东县紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤影响

在放射性核素210Pb测年分析的基础上,综合运用沉积物粒度、沉降板测量及遥感影像解译等方法,对如东县紫菜养殖前后潮滩沉积环境尤其是潮滩地貌的冲淤变化进行了初步探讨.研究结果表明:在以年计算的长时间尺度上,紫菜养殖对潮滩地貌的冲淤不会产生明显影响,紫菜养殖区沉积物的沉积速率符合自然状况下沉积物的沉积速率,这一变化规律与紫菜养殖区沉积物粒径变化规律相一致.但在紫菜养殖期间,由于网帘、竹竿的架设及紫菜对水动力的阻滞作用,会大大加速该区域潮滩的沉积,此期间紫菜养殖区呈淤积状态;而一旦进入非紫菜养殖期间,潮滩在水动力作用的冲刷下又将恢复到原来的自然状态,滩面保持冲淤平衡,这一变化规律与沉降板泥沙厚度测量及遥感影像分析结果互为印证.因此,潮滩紫菜养殖本身并不会对养殖区潮滩地貌的冲淤变化产生明显的影响,但养殖紫菜期间所引起的频繁人类活动,在一定程度上会加速该区域低潮滩的侵蚀.     

条斑紫菜Tubulin和Kinesin基因家族鉴定及失水胁迫表达模式分析

微管是细胞骨架的主要成分,其结构及动力学机制对提高生物体耐受性具有重要作用。微管网络如何通过结构的动态变化调控适应环境变化已成为胁迫生物学领域的研究热点之一。条斑紫菜(Pyropiayezoensis)能够适应潮间带复杂多变的环境,是研究潮间带大型海藻抗逆机制的良好材料。目前对紫菜微管相关基因家族构成及其生物学功能的研究较少。本研究利用生物信息学方法,在条斑紫菜基因组中共鉴定出4个Tubulin基因(Pyα-tubulin 1、Pyα-tubulin 2、Pyβ-tubulin和Pyγ-tubulin)和11个Kinesin基因(PyKinesin1—PyKinesin11),并对其理化性质、基因结构、蛋白特征、染色体定位、系统进化和失水胁迫下的表达模式进行了系统分析。结果显示:条斑紫菜中有3种微管蛋白(Tubulin)亚型;该家族成员散布于1号和2号染色体上, Pyα-tubulin 1和Pyα-tubulin 2为串联重复基因;PyTubulin家族成员在基因结构和蛋白特征方面均较为保守,且在转录水平对失水胁迫不敏感。条斑紫菜中有5种驱动蛋白(Kinesin)亚型,亚家族种类和基因数量均少于高等植物;该家族基因散布于1号、2号和3号染色体上,无串联重复基因; PyKinesin家族成员在基因结构和蛋白特征方面存在一定差异,PyKinesin1在中高度失水胁迫下表达量显著上调。本研究为进一步理解Tubulin和Kinesin基因家族的进化和功能、解析微管在条斑紫菜响应失水胁迫中的作用奠定了基础。     

琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的影响

研究了琼胶寡糖聚合度对坛紫菜抗性诱导的效应。以琼胶3,6和12糖,3种聚合度的琼胶寡糖为材料,处理坛紫菜,通过观察叶片腐烂率比较坛紫菜生长状态;利用透射电镜观察处理后的细胞亚显微结构变化;并检测坛紫菜附生菌的数量变化;以对羟基苯乙酸(POHPAA)化学发光法检测坛紫菜H₂O₂释放量;利用实时定量PCR检测坛紫菜NADPH氧化酶基因(Phrboh)的差异表达。结果表明,经琼胶3糖和6糖处理,坛紫菜的Phboh表达出现上调,并产生H₂O₂暴发。经两种琼胶寡糖处理后,坛紫菜的附生菌数量明显减少,其中以琼胶6糖的效果最好,在较长培养时间内,坛紫菜能保护自身细胞亚显微结构的完整性,维持良好的生长状态。而琼胶12糖没发现任何诱导作用。综上所述,聚合度为3和6的琼胶寡糖能诱导坛紫菜的抗性响应,特别是形成单个螺旋结构的琼胶6糖的诱导作用最明显,但聚合度较大的琼胶寡糖则不能。     

条斑紫菜PyMGST3基因克隆、表达及功能分析

微粒体谷光甘肽硫转移酶(microsomal glutathione S-transferases,MGST)作为膜结合蛋白之一,具有谷光甘肽转移酶和过氧化物酶活性,在细胞及细胞器的抗氧化胁迫中扮演着重要角色,但MGST基因在紫菜(Pyropia yezoensis)中的鉴定与分析还未见报道。本文采用RACE-PCR方法首次克隆了条斑紫菜的微粒体GST基因的全长,命名为PyMGST3,同时利用生物信息学及实时定量PCR方法对该基因的序列及诱导表达特征进行了分析,并通过原核表达进一步验证了该基因的酶活性及在抗氧化胁迫中的作用。结果表明,PyMGST3基因的c DNA序列全长为681bp,其中开放阅读框长度417bp,5'-UTR长度80bp,3'-UTR长度184bp,在受到Cd~(2+)和Cu~(2+)胁迫时,上调表达;PyMGST3蛋白具有三个跨膜结构域及跨膜疏水区,与皱波角叉菜的MGST蛋白相似性最高为60%,与其它藻类的MGST蛋白的相似性较低;在大肠杆菌中表达及纯化后的PyMGST3蛋白具有谷光甘肽转移酶活性;此外,超表达PyMGST3蛋白的重组菌株提高了对抗Cd~(2+)和Cu~(2+)毒害的能力。这些结果暗示PyMGST3基因很可能在条斑紫菜遭遇重金属等引起的氧化胁迫时起到重要的保护作用。     

紫菜中类菌孢素氨基酸纯化工艺的优化及其抗紫外辐射作用研究

为了筛选纯化紫菜类菌孢素氨基酸(mycosporine-like amino acid,MAAs)的离子交换树脂,优化纯化工艺,并研究纯化后MAAs体外抗紫外辐射活性,本研究通过静态动力学吸附及解析实验,筛选纯化树脂;结合动态动力学吸附及解析单因素实验建立响应面法对SA-2型阳离子树脂纯化MAAs的二次多项式模型,对MAAs的纯化工艺进行优化;通过建立大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的复合紫外线(UVA+UVB)损伤模型,分析纯化后MAAs样品的体外抗辐射活性。结果表明:静态动力学吸附及解析实验筛选出SA-2型阳离子树脂为纯化MAAs的最佳树脂,吸附率和解析率分别为86.01%和56.63%;吸附的最佳工艺条件为:上样液质量浓度3 g/L、上样流速1 m L/min、上样液pH为6、洗脱液体积分数为3%、洗脱流速为1.5 m L/min、洗脱液pH为6;在此条件下吸附率为79.21%,洗脱率为64.02%;纯化后的MAAs样品能有效抑制紫外辐射而造成的损伤,将菌种失活速度分别降低了39.10%和40.58%,表现出显著的抗紫外辐射活性。