光照对坛紫菜生长和无机碳利用的影响

］以坛紫菜Z-61品系为研究材料,分析坛紫菜叶状体和丝状体在三种光强（10,50,500 μmol·m-2·s-1）下的应答。发现:1）坛紫菜叶状体和丝状体的光系统 Ⅱ 最大量子产量及叶绿素a和藻红蛋白的含量都随光强增加而降低,但净光合速率、最大光合速率、胞外碳酸酐酶活性和总碳酸酐酶活性则随光强增加而增加。2）当光强从10 μmol·m-2·s-1增加到500 μmol·m-2·s-1时,坛紫菜叶状体的生长速率约增加77%;丝状体的生长速率先增加后降低,在光强500 μmol·m-2·s-1下达到最低,比在10 μmol·m-2·s-1下显著下降了约90%。3）在三种光强下,坛紫菜叶状体的最大光合速率、光系统 Ⅱ 最大量子产量和生长速率都大幅高于丝状体。这些结果表明:坛紫菜的光系统 Ⅱ、光合作用与生长对光强的应答并不完全一致;叶状体比丝状体更适应高光,这可能是长期进化的结果;光强可以改变坛紫菜对无机碳的吸收。     

干出和紫外辐射对坛紫菜光合作用的影响

以坛紫菜叶状体为材料,研究了干出和阳光紫外辐射(UVR)对其光合作用的影响.长时间干出和阳光UVR不能进一步诱导藻体合成紫外吸收物质,而且UVR对干出藻体的叶绿素α和类胡萝卜素合成有抑制作用.UVR显著抑制干出状态下藻体光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的有效光化学效率和藻体的光合固碳速率,而且对光合活性的抑制作用随失水率的增大而增强.     

干出和紫外辐射对坛紫菜光合作用的影响

以坛紫菜叶状体为材料,研究了干出和阳光紫外辐射（UVR）对其光合作用的影响．长时间干出和阳光UVR不能进一步诱导藻体合成紫外吸收物质,而且UVR对干出藻体的叶绿素a和类胡萝卜素合成有抑制作用．UVR显著抑制干出状态下藻体光系统Ⅱ（PSⅡ）的有效光化学效率和藻体的光合固碳速率,而且对光合活性的抑制作用随失水率的增大而增强．     

坛紫菜藻胆蛋白及叶绿素a的测定与分析

研究了不同色泽坛紫菜在不同培养温度条件下含藻胆蛋白及其叶绿素a量的差异,以及样品前处理过程中各因素(研磨、光照、被测定藻体的量等)对测定结果的影响.实验结果表明:1)不同色泽的坛紫菜叶状体在正常培养条件下,含藻胆蛋白和叶绿素a的量各不相同,其中褐红色型藻体的藻胆蛋白和叶绿素a的质量比最高,分别达114.87 mg/g和8.83 mg/g;绿色型藻体的藻胆蛋白的质量比最低(55.39 mg/g);桔红色型藻体的叶绿素a的质量比最低(4.58 mg/g).2)不同温度下培养的坛紫菜,其4种色素的含量存在一定的差异.在本实验条件下,随着培养温度的升高,坛紫菜色素含量也随之增加.3)在影响测定结果的各因素中,对坛紫菜4种色素含量的测定结果影响最大的是研磨,其次为光照.     

高盐胁迫对坛紫菜(Pyropia haitanensis)叶状体光合作用的影响

坛紫菜(Pyropia haitanensis)具有极强的耐高盐胁迫能力,但其耐盐机理尚不明确。检测了不同高盐（100、110）胁迫处理不同时间（0,4,8,24 h）时坛紫菜Z-61藻体的最大光化学效率（Fv/Fm）和净光合作用,并选取高盐胁迫4 h后的藻体提取RNA,采用第二代高通量测序技术分析正常盐度（对照组,30）与高盐胁迫处理的坛紫菜叶状体转录组数据,探究坛紫菜响应高盐胁迫过程中的光合生理机制。结果发现:盐度100对坛紫菜藻体Fv/Fm无显著影响;而盐度110下,藻体Fv/Fm逐渐下降至0,但转移至对照海水后其仍能恢复到初始水平,可将110称之为“亚致死”（sub-lethal）盐度;当盐度增加至120时,藻体Fv/Fm急剧下降至0,且转移到对照海水中不能恢复,即120是致死的盐度。转录组数据显示,高盐胁迫下的转录本与对照组有很大差异,光合作用相关基因在高盐胁迫下显著上调表达,包括多条碳酸酐酶基因和天线蛋白基因,并且在盐度100胁迫下其上调趋势更为明显。以上结果说明:坛紫菜在耐受盐度100条件下可以通过积极提高光合作用相关基因的表达,维持光合活性,为藻体生长提供物质和能量;而在亚致死盐度110条件下,坛紫菜光合活性逐渐下降,光合基因表达受到抑制,活性氧的产生减少,避免藻体细胞遭受过氧化损伤。这说明坛紫菜可以通过积极响应调节光合系统来应答高盐胁迫。     

坛紫菜转鲎素基因的初步研究

以坛紫菜为材料,利用电穿孔法将构建的含有鲎素基因tachyplesin I 的同源重组表达载体pSV40-HR-MAR-tachyplesin I 导入坛紫菜叶状体体细胞.并通过PCR、Southern杂交等分子生物学检测方法对导入后的细胞进行检测,结果表明构建的以坛紫菜18S rDNA的460、1 200 bp的序列作为外源基因3'端和5'端同源重组序列,同时以家蚕的MARs序列作为增强表达序列的同源重组表达载体导入坛紫菜叶状体体细胞后,鲎素基因tachyplesin I 能整合到坛紫菜叶状体体细胞内.通过Northern点杂交检测的结果表明,鲎素基因能在坛紫菜体细胞内瞬时表达.本研究构建的鲎素基因同源重组表达载体可用于相关大型海藻的转基因研究中.     

干露影响坛紫菜叶状体生理活性和生长的试验

人工养殖的坛紫菜叶状体,每天干露3—4小时与1小时左右的相比,藻体表面干净,抗病力较强。坛紫菜叶状体干出失水期间代谢活性降低,生长受抑制表明,干露可能不是其生长所必需的条件。干露提高藻体抗病力是通过杀死附在叶状体表面的杂藻和病菌,促进物质交换的间接作用。     

坛紫菜耐低盐品系的选育及经济性状的比较

对人工选育的褐绿色、翠绿色、红棕色坛紫菜F1、F2、F3代叶状体在低盐(盐度为15、10)培养条件下的生长和品质进行了研究.结果显示:3种色泽坛紫菜在盐度为15、10的条件下培养20 d,均无成熟、腐烂现象发生,藻体长度增长、鲜重增长和总藻胆蛋白含量均高于野生型坛紫菜(对照组).红棕色F1代叶状体与褐绿色、翠绿色藻体及对照组相比,具有明显的耐低盐能力;通过体细胞克隆和单性生殖获得的红棕色F2、F3代叶状体,在盐度为15、10的条件下,长度增长和鲜重增长较F1代叶状体稳定;红棕色F2代叶状体,在盐度为5的条件下培养20 d,藻体色泽鲜艳,无成熟、腐烂现象发生,生长良好;3～4 cm长的红棕色F3代叶状体,在盐度为5的低盐环境中培养20 d后,平均长度为(46.66±8.68)cm,比对照组长11.89 cm,总藻胆蛋白质量比(干品)达(76.52±3.80)mg*g-1.由此可见,在盐度为10左右生长良好、性状稳定的耐低盐品系,可为坛紫菜向河口区或低盐水域扩大栽培提供有用的种质.     

不同Fe~(3+)浓度下赤潮异弯藻对阳光UVR的响应

探讨了不同Fe3+离子浓度环境下,赤潮异弯藻对阳光紫外辐射(ultraviolet radiation,UVR)的响应.结果发现,在Fe3+限制(5×10-3μmol/L)的情况下,阳光紫外辐射的存在,可以提高赤潮异弯藻的生长速率.而在Fe3+饱和(11.65μmol/L)的情况下,这一现象并不明显.说明Fe3+限制培养的细胞,对UVR的敏感性下降.细胞紫外吸收物质(MAAs)的合成受到Fe3+的调节.生长于Fe3+饱和环境下,接受全阳光辐射,胞内MAAs的含量增加明显,抵抗UVR的能力加强,生长加快.因此,赤潮异弯藻对UVR的响应机制,是受到细胞可利用Fe3+浓度调节的.     

漫话紫菜

紫菜(Porpohyra)是海洋中的低等植物,属于红藻门、红藻纲、红毛菜目、红毛菜科.据不完全统计,全世界约有紫菜70余种,仅日本就有30余种.我国辽宁、河北、山东、江苏、浙江、福建、广东、海南沿海都有生长,共10余种,其中有食用价值的为条斑紫菜(P. yezoensis)、坛紫菜(P. haitanensis)、绉紫菜(P. crispata)、甘紫菜(P. tenera)、长紫菜(P.dentata)和边紫菜(P·marginata)等.条斑紫菜和坛紫菜又是我国当前主要的栽培对象.福建、浙江多栽培坛紫菜,而山东、辽宁、江苏则为条斑紫菜.紫菜藻体一般呈深紫红色或黄绿色,多数由一层细胞、少数由两层细胞组成膜状的叶状体.叶状体可分固着器、柄和叶片三个部分.固着器由基部细胞伸出无色的根丝集合而成,集合根丝     

坛紫菜自由丝状体发育的诱导试验

应用不同来源及不同培养状态的坛紫菜自由丝状体,进行了初步的发育诱导试验.结果表明:可以在室内诱导紫菜自由丝状体的发育,使处于不同生长状态的坛紫菜自由丝状体从营养藻丝转化为孢子囊枝,转化的速度与原来的生长状态有关.不同的品系的自由丝状体在相同的诱导条件下,表现的结果是不一样的,应用于栽培生产的自由丝状体容易形成孢子囊枝.温度是诱导自由丝状体发育的重要因素.PO43--p的添加量为20～30 mg/L范围内,自由丝状体出现孢子囊枝的时间接近,当PO3-4-P的添加量超过40 mg/L或少于20 mg-L以后,对自由丝状体的发育不利.     

坛紫菜单性组织培养的性逆转研究

为了进一步研究坛紫菜的单性组织发育特征并验证其可能存在的单性生殖途径,本文对坛紫菜雌、雄营养细胞、组织发育过程中两性生殖组织的形成和繁殖特征以及两种单性遗传来源的子代叶状体的性别发育特征进行观察研究.结果表明,单性营养细胞和组织能够通过性逆转产生两性生殖组织并形成丝状体,该繁殖方式不属于单性生殖.单性遗传来源的子代叶状...     

坛紫菜叶状体营养细胞的固体培养

本文报道用固体培养法培养坛紫菜叶状体营养细胞试验的结果。试验表明，坛紫菜叶状体细胞可以在半固态至固态琼脂培养基上良好地存活、分裂和再生，因此用固体培养法进行其细胞培养的有关研究是可行的。细胞在半固态培养基中的分裂再生情况与在液培中完全一致。在固体培养基表面培养情况亦基本相似，单离细胞分裂与再生形成的产物亦有正常苗、畸形苗、细胞团、丝状体等，但产生的细胞团较多，无精子囊器形成；再生苗可在培养基上持续缓慢地生长，丝状体可正常地快速生长并发育成熟；观察到部分细胞团经培养发展成愈伤组织，后者可分化长出叶状体；个别单离细胞经培养直接萌发成壳孢子囊枝。本研究还观察了Ｃａ￣（＋＋）浓度对细胞再生与发育情况的影响，结果表明Ｃａ￣（＋＋）浓度低的培养基上长出的叶状体多、丝状体少、并且生长差、发育慢。     

用人工海水培养坛紫菜营养细胞的研究

用人工海水代替天然海水进行坛紫菜叶状体营养细胞培养试验，研究了不同配方及不同纯度ＮａＣｌ配制的人工海水的培养效果。结果表明，坛紫菜叶状体营养细胞能够在完全由无机盐组成的人工海水培养液中正常地分裂、发育与再生，在正常Ｃａ浓度下，细胞发育与再生的情况与在天然海水中完全一样，存活率也基本相似。配制人工海水时，可以用食用细盐代替分析纯ＮａＣｌ，培养效果没有明显差别；但用粗盐替代时细胞存活率降低。Ｃａ浓度显著影响单离细胞的存活率和发育情况，降低培养液Ｃａ浓度至标准海水的１／４时，细胞存活率明显降低，再生形成精子囊和丝状体的数量大大减少，其结果显著提高了细胞培养中叶状体的得率，但不增加正常苗的数量。本文的结果表明，用人工海水代替天然海水进行紫菜细胞和原生质体培养是完全可行的。文中讨论了用人工海水培养紫菜细胞的优点和意义。     

冷藏和恢复培养温度对坛紫菜存活生长的影响

研究了坛紫菜叶状体阴干后的冷藏温度及冷藏后的恢复培养温度对其存活及生长的影响,同时探讨了不同冷藏时间与叶状体生长、存活的关系.结果表明:在5～-20℃冷藏,随着温度的降低,坛紫菜冷藏后的成活率逐渐升高,在-20℃冷藏30 d,品系1(野生)和品系2(新开发)的成活率均高达100%,在-10℃冷藏时,品系1和品系2的成活率分别为78.1%和100%;冷藏后藻体恢复培养的成活率与温度有关,在17～29℃范围内,温度低于23℃,藻体成活率高达100%,温度高于26℃,藻体成活率逐渐降低;藻体冷藏后在17～29℃培养时的生长差异极显著,在20℃时成活率和生长速度最高,藻体成活率达到100%,品系1和品系2的日长度增长率为8.2%和15.4%,日增重率为17.1%和25.6%.当坛紫菜叶片的含水率为10%～15%时,冷藏10 d与30 d的成活率均高达100%;随着坛紫菜冷藏时间的延长,其冷藏后的成活率逐渐降低.     

培养条件对坛紫菜(Porphyra haitanensis)(Rhodophyta)自由丝状体超低温保存的影响

通过培养条件对坛紫菜(Porphyra haitanensis T．J．Chang et B．F．Zheng)自由丝状俸超低温保存的影响的研究,结果表明：不同培养条件,存活率不同;生长旺盛的丝状体存活率较低;经抗寒锻炼的丝状体有一定的存活率;在适于形成膨大藻丝的条件下,丝状体存活率最高,可达60％以上．     

维生素B_(12)对坛紫菜响应高温胁迫的影响

研究了维生素B_(12)对坛紫菜的生理生化影响,分析了外源添加维生素B_(12)和甲硫氨酸后坛紫菜的生理指标和光合参数。结果表明:高温胁迫下坛紫菜生长几乎停止; 31℃高温处理3 d后,维生素B_(12)处理组的F_v/F_m显著高于对照组;处理5 d后,对照组发生明显溃烂,而添加了不同浓度维生素B_(12)和甲硫氨酸后坛紫菜叶状体未见明显溃烂。本研究揭示维生素B_(12)和甲硫氨酸可以增强坛紫菜耐受高温胁迫的能力,但是其作用机制还有待进一步验证。     

坛紫菜色素突变体产生原因的初步研究

以6种不同颜色的坛紫菜(Pyropia haitanensis)品系为研究材料,通过生理指标测定和转录组测试分析,对坛紫菜色素突变体产生的原因进行初步研究。根据色度值将6个品系划分为红黄组和绿组,其中:红黄组包括3个色素突变品系(红色、橘色和紫色)和1个野生品系,绿组包括2个色素突变品系(棕绿色和翠绿色)。进一步研究发现:1)红黄组品系的平均藻红蛋白(PE)含量比绿组高1倍,但两组藻体在藻蓝蛋白(PC)和别藻蓝蛋白(APC)含量上没有显著差异。2)红黄组藻体的平均叶绿素(Chl a)含量比绿组低35%,这导致红黄组藻体的PE/Chl a含量比绿组高1.7倍。3)红黄组藻体藻胆蛋白合成关键基因血红素氧化酶(HMOX1)和铁氧还蛋白氧化还原酶(HY2)的表达水平高于绿组。4)两组内不同品系间在色素合成关键基因的表达上具有显著差异。其中,叶绿素和藻胆蛋白合成的关键基因hemA的表达水平上调,促进更多色素的合成;叶绿素合成关键基因Mg-鳌合酶亚基和CHLG表达水平上调,调控藻体合成更多Chl a,使得藻体呈绿色;而HMOX1和HY2明显上调,促进血红素合成胆绿素,最终提高PE含量,使藻体偏红色。以上结果说明,坛紫菜藻胆蛋白和叶绿素合成通路中关键基因的差异表达可能导致藻体PE/Chl a含量比的不同,进而产生不同颜色的突变体。     

坛紫菜(Porphyra haitanensis)自由丝状体的胶囊化冰冻保存

在适宜孢子囊枝发育的条件下培养坛紫菜自由丝状体,用３％褐藻酸钙包埋（胶囊化）制成胶球,经脱水后直接投入液氮中冰冻保存,结果表明,胶囊化的坛紫菜丝状体在１０h的脱水过程中可保持约９０％的存活率,当胶球含水量下降至４２．９５－１６．６％时,冰冻保存在活率可达６５％左右,与常规的两步法冰保存比,胶囊化方法可大大简化操作程序,是保存坛紫菜自由丝状体的一种较为理想的方法,在藻类种质保存中有广阔应用前景 。     

坛紫菜色素突变体光合作用效率的比较研究

以野生型和5种不同色泽的坛紫菜色素突变体为研究对象,通过水下饱和脉冲荧光仪（DIVING-PAM）测定了不同色素突变体的光合作用参数,并测定了相应品系坛紫菜叶状体的4种主要光合色素（叶绿素（Chl.a）、藻红蛋白（PE）、藻蓝蛋白（PC）和别藻蓝蛋白（APC））的质量比。结果表明:坛紫菜不同色素突变体的光化学最大量子效率（Fv/Fm）、有效荧光产率（Y(Ⅱ)）、光化学淬灭系数（QP）和非光化学淬灭系数（QN)均表现出不同程度的差异,且没有明显的规律性,其中坛紫菜各品系藻体的Fv/Fm值均介于0.65~0.75之间,而Y(Ⅱ)值则随着光照强度的逐渐增强呈现为快速下降的趋势。光合作用参数和光合色素质量比的相关性分析结果则表明坛紫菜Fv/Fm值与各色素蛋白的质量比没有相关关系,却与w(Chl.a)/w(PC)和w(APC)/w(PC)极显著正相关;而Y(Ⅱ)除与w(Chl.a)/w(PC)和w(APC)/w(PC)极显著正相关外,还与w(PC)、w(APC)和w(Chl.a)极显著负相关。