不同氮源、磷源对链状裸甲藻生长与酶活性的影响

为揭示链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)对不同氮源和磷源营养条件的适应机制,通过在不同营养盐浓度和形态条件下对链状裸甲藻进行一次性培养,探究了氮源、磷源对链状裸甲藻生长和酶活性的影响。结果显示,链状裸甲藻可在多种形态氮和磷的条件中生存,其中链状裸甲藻在氮浓度0～800μmol/L范围内对NH₄Cl的亲和性最高,在磷浓度0～32μmol/L范围内对三磷酸腺苷(ATP)的利用能力最低。不同氮形态处理组中,培养初期谷氨酰胺合成酶在NH₄Cl为氮源的条件下活性表达最强;培养中后期,谷氨酰胺合成酶和脲酶在尿素为氮源条件中表达最高,而各处理组中的硝酸还原酶活性均较低,表明链状裸甲藻在低硝酸盐环境中没有竞争优势。不同磷形态处理中,各组碱性磷酸酶活性随培养时间先升高后降低,酸性磷酸酶活性(除ATP处理组外)逐渐降低。ATP为磷源的处理组具有最高的碱性磷酸酶和酸性磷酸酶活性,其他三个处理组酶活性表达相似。研究发现不同氮源和磷源显著影响链状裸甲藻的生长,藻细胞可通过调节谷氨酰胺合成酶、脲酶、碱性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性对不同形态营养盐进行利...     

纳米银对青岛近海浮游细菌活性的影响研究

纳米银广泛用于抗菌材料、医疗设备和其他抗菌产品。在纳米银产品的生产、运输、消费和处置过程中,纳米银将不可避免地释放到自然环境中,而水生生态系统是纳米银在自然界中重要的汇之一。本文以青岛近海为研究对象,采集现场海水进行实验室模拟培养,通过测定(48 h)不同浓度纳米银(0.5、5和50 mg/L)短期暴露下对表层海水中浮游细菌死亡率、蛋白质含量、碱性磷酸酶活性及氨肽酶活性的变化,研究纳米银对近岸海区浮游细菌生长和活性的影响。研究结果表明,在纳米银胁迫下细菌生长和活性受到显著抑制(P<0.05),高浓度组在培养4 h后死亡率达到最高值88.20%,随着暴露时间延长,纳米银胁迫组活细菌数量缓慢恢复、死亡率逐渐减小;纳米银对碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性的抑制效应分别在培养4和8 h后达到最高,分别为8.58%和32.55%,在培养16 h后,酶活性开始缓慢上升,表现出对纳米银胁迫的适应性;纳米银组的蛋白质含量在培养8 h后达到最低,相比于对照组降低了29.80%,在培养后期同样有所升高,蛋白质含量接近于对照组。由此可见,纳米银对青岛近海浮游细菌的生长和活性都具有显著的抑制效应;不同浓度纳米银对细菌的抑制效应不同,纳米银浓度越高,抑制效应越明显(P<0.05),具有明显的浓度梯度效应;在培养后期,碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性都有恢复,蛋白质含量上升,细菌死亡率下降,表明细菌对纳米银胁迫表现出一定的适应性。     

一株异养硝化-好氧反硝化地衣芽孢杆菌的脱氮特性及机制研究

分离自对虾养殖池塘的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)MP15具有高效的异养硝化-好氧反硝化性能。为了进一步研究菌株MP15的脱氮特性和脱氮机制,本研究采用氮同位素标记法,对其在氮基础降解液中的脱氮特性和机制进行了深入的研究。研究结果显示:在初始无机氮浓度为42 mg/L的氮基础降解液中,其对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的最大去除速率分别为1.03 mg NH~+_4-N/(L·h)、1.74 mg NO~-_2-N/(L·h)和1.02 mg NO~-_3-N/(L·h)。氮代谢过程中羟胺氧化还原酶、亚硝酸盐还原酶和硝酸盐还原酶的酶比活力分别为0.540 6、0.157 8和0.160 9 U/mg。对菌株MP15脱氮过程中的~(15)N同位素示踪结果显示,以NH~+_4-N作为唯一氮源时,仅产生~(15)N_2O;当菌株MP15分别以NO~-_2-N和NO~-_3-N作为唯一氮源时,可同时检测到~(15)N_2O和~(15)N_2。综合上述结果,菌株MP15对无机氮的去除主要包括:同化作用、硝化作用和反硝化作用。其中对NH~+_4-N的硝化途径为:NH~+_4-N→NH_2OH→N_2O;对NO~-_2-N的硝化-反硝化途径为:NO~-_3-N←NO~-_2-N→N_2O/N_2;其对NO~-_3-N的反硝化途径为:NO~-_3-N→NO~-_2-N→N_2O/N_2。     

黄海冷水团海域浮游植物磷胁迫的季节变动

The Yellow Sea is located between the China Mainland and the Korean Peninsula, representing a typical shallow epicontinental sea. The Yellow Sea Cold Water Mass（YSCWM） is one of the most important physical features in the Yellow Sea. The characteristics of vertical profiles and seasonal variations of biogenic elements in the YSCWM may lead the variations of nutrient availability（e.g., phosphorus） and phosphorus stress of phytoplankton. In this study, the authors surveyed the seasonal variations of phytoplankton phosphorus stress with emphasis on the effect of the YSCWM during the four cruises in April and October 2006, March and August 2007. Using both bulk and single-cell alkaline phosphatase activity（APA） assays, this study evaluated phosphorus status of phytoplankton community, succession of phytoplankton community and ecophysiological responses of phytoplankton to phosphorus in the typical region of the YSCWM. With the occurrence of the YSCWM, especially the variations of concentration of dissolved inorganic phosphorus（DIP）, the results of bulk APA appeared corresponding seasonal variations. Along Transects A and B, the mean APA in August was the highest, and that in March was the lowest. According to the ELF-labeled assay＇s results, seasonal variations of the ELF-labeled percentages within dominant species indicated that diatoms were dominant in March, April and October, while dinoflagellates were dominant in August. During the four cruises, the ELF-labeled percentages of diatoms except Paralia sulcata showed that diatoms were not phosphorus deficient in April 2006 at all, but suffered from severe phosphorus stress in August 2007. In comparison, the ELF-labeled percentages of dinoflagellates were all above 50% during the four time series, which meant dinoflagellates such as Alexandrium and Scrippsiella, sustained perennial phosphorus stress.     

南极细菌Pseudoalteromonas sp.胞外多糖提高刺参免疫力的研究

为了探讨微生物多糖剂量效应在水产动物对不良环境刺激反应中的作用,本研究利用从南极冰海水中分离得到的南极细菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2产生的胞外多糖,采用注射不同浓度的胞外多糖溶液的方式处理刺参,定期记录其生长状况并测定体腔液免疫相关指标的变化。结果表明,南极细菌胞外多糖处理后的刺参保护率升高,即较高浓度(4mg/mL)的细菌多糖可以有效降低刺参的死亡率。细菌多糖可以降低体腔液中MDA含量,虽然体腔液ACP、CAT和SOD活性在处理前期有所受到抑制,但是试验后期细菌多糖处理明显增强了上述免疫酶活性,以保护细胞免受氧自由基诱导的氧化损伤。处理过程中刺参体腔液的溶菌酶活性降低,但是细菌多糖的处理减弱了溶菌酶活性下降的幅度。此外,与2mg/mL处理组相比,4mg/mL处理组对刺参体腔液免疫酶的促进作用稍弱,但无显著差异。研究结果表明,极地细菌胞外多糖可对刺参产生一定的免疫保护作用,从而提高刺参逆境下的生长活力。     

2个重组海带α-碳酸酐酶(CA)的酶活性比较研究

为了探究海带(Saccharina japonica)α-CA1和α-CA2是否具有催化CO₂的可逆水合反应和酯酶活性,作者通过原核表达得到这两种α-CA的可溶性的异源重组蛋白。分别用电极法和酯酶活性检测法来检测重组α-CA1(rα-CA1)和rα-CA2的水合酶活性和酯酶活性,结果发现,rα-CA1的水合酶活性(1.52±0.120 U/mg)几乎是rα-CA2(0.54±0.046 U/mg)的3倍,表明rα-CA1催化CO₂的水合能力明显大于rα-CA2。而两者的酯酶活性并没有显著的差别(rα-CA1比活力:0.697±0.176 U/g,rα-CA2比活力:0.743±0.129 U/g),说明催化乙酸对硝基苯酯(p-NPA)生成对硝基苯酚(p-NP)的能力是没有显著差别的。实验结果证实这2个α-CA为功能蛋白,可能参与海带无机碳吸收和储存过程,因此,本研究为海带无机碳吸收和储存机制的解析提供了生物化学依据。     

饥饿胁迫对大黄鱼激素敏感性脂肪酶和乙酰辅酶A羧化酶mRNA表达及酶活性的影响

激素敏感性脂肪酶（hormone sensitive lipase,HSL）和乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase,ACC）是脂代谢的关键酶,肌肉和肝脏是鱼类脂代谢的主要场所。为研究饥饿过程中这两种酶的作用,本实验采用实时荧光定量PCR技术以及ELISA技术检测了在35 d饥饿过程中这两种酶在大黄鱼肌肉和肝组织中mRNA表达水平和酶活性的变化。结果显示,饥饿胁迫显著降低大黄鱼肌肉和肝组织中脂肪含量,以及脂肪合成关键酶ACC mRNA表达水平（P<0.05）;显著提高脂肪分解关键酶HSL mRNA表达水平（P<0.05）。饥饿胁迫对肌肉和肝组织中HSL和ACC酶活性均有显著影响（P<0.05）,肌肉和肝组织HSL （相关系数r分别为0.598 2和0.539 6）以及肌肉组织ACC酶活性（r=0.677 7）与对应mRNA表达水平呈中度正相关（0.5 < r < 0.8）,但ACC酶活性在肝组织与其对应的mRNA表达量呈负相关（r=-0.374 0）,提示饥饿胁迫对大黄鱼HSL和ACC的表达存在翻译前和翻译后两种水平的调控。本研究结果可为研究饥饿胁迫对大黄鱼脂类代谢分子层面的影响机制提供依据。     

条斑紫菜锰超氧化物歧化酶原核表达及多克隆抗体制备

研究紫菜抗逆的分子机制,将本实验室克隆的条斑紫菜(Porphyra yezoensisUeda)锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,Mn SOD)基因全长cDNA克隆到质粒pET-30c(+)中,构建原核表达载体pET-S,转化大肠杆菌BL21(DE3)表达Mn SOD,表达产物的分子量约为30 KDa。利用不同浓度的Mn2+诱导重组Mn SOD的表达,可以检测到比活力随Mn2+浓度增高而上升的趋势。用重组Mn SOD免疫新西兰大白兔,制备了多克隆抗体,多克隆抗体的效价为1∶8 000。免疫印迹实验(Western Blot)表明该多克隆抗体具有很好的特异性。     

底泥疏浚效果及环境效应研究进展

底泥疏浚的效果至今仍存在很大争议,其中之一是疏浚后所产生的环境效果有可能偏离人们的期望.疏浚能够有效的削减沉积物中营养物、重金属和持久性有机物等污染物含量,但疏浚过程中会引起污染物向水体释放,疏浚后的界面过程有可能对疏浚效果产生较大影响.底泥疏浚对水体富营养化的控制有成功的经验也有失败的教训,不同的湖泊疏浚后对营养盐释放的控制效果不同.底泥疏浚往往对底栖生物产生危害,具体表现为种类、丰富度与生物量的减少,群落结构发生变化,多样性降低;疏浚后微生物胞外酶活性降低,底泥疏浚对沉积物代谢功能存在显著影响,底栖生物和酶活性的恢复需要长期的过程.底泥疏浚对湖泊水污染控制具有时效性,疏浚方式、疏浚深度与疏浚时令是疏浚工程应关注的问题.     

Variations of ion-transport enzyme activities during early development of the shrimps <Emphasis Type="Italic">Fenneropenaeus chinensis</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">Marsupenaeus japonicus</Emphasis>

The ion-transport enzyme activities were studied in the nauplii 1–2, zoea 1–3, mysis 1–3, and postlarva 1–7 of the shrimps Marsupenaeus japonicus and Fenneropenaeus chinensis. The results showed that total ATPase, Na⁺-K⁺-ATPase, and V-ATPase (V-type H⁺-ATPase) activities increased during the early development for both the species, from zero in nauplii to stable levels after zoea stage. The enzyme activities of the latter species were significantly higher than those of the former species after zoea stage (F>F _0.05). The contributions of Na⁺-K⁺-ATPase, V-ATPase and HCO₃ ⁻-ATPase to the total ATPase activity of the two species varied in different developmental stages and accounted for 40%–70%, 22%–46% and 2%–13% in M. japonicus from zoea to postlarva stage, whilst the shares of them were 42%–69%, 28%–44% and 2.5%–22%, respectively in F.chinensis. These findings suggest the possible culture of the two species with varying water quality, especially the salinity and pH.