光生物反应器中环境因子对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长和油脂积累的影响

采用气升式光生物反应器培养系统, 进行了通气速率、氮浓度、Fe3+浓度、IAA浓度、CO2补充量等环境因子对蛋白核小球藻生长和油脂积累影响的研究。结果表明, 通气速率为2.0L/min时小球藻的生长速率和油脂产量最大分别为6.17mg/(L·d)和1.77mg/(L·d); 实验范围内氮浓度对小球藻油脂产量影响规律性不强; Fe3+浓度为0.1mmol/L时小球藻的生长速率最大为7.29mg/(L·d), Fe3+浓度为1.0mmol/L时小球藻油脂产量最高为2.54mg/(L·d); IAA浓度为1.0mg/L时小球藻的生长速率为7.47mg/(L·d), 油脂产量为2.89mg/(L·d), 二者都达到最大值; CO2补充量为6000mL/d时小球藻的生长速率最大为9.88mg/(L·d), 补充量为4000mL/d时小球藻油脂产量最高为3.86mg/(L·d)。经过条件优化, 小球藻油脂产量得到了显著的提高。     

龙须菜四分孢子体cDNA文库的构建

为了研究不同世代和性别基因表达谱的差异 ,本文构建了龙须菜 (Gracilarialemaneiformis)四分孢子体的 c DNA文库。总 RNA提取使用 RNeasy Plant Mini Kit(Qiagen) ,c DNA文库构建使用 SMART c DNA Library Construction Kit(Clontech) ,包装蛋白购自 Promega公司。该c DNA文库含有 1 .2 8× 1 0 6个克隆 ,扩增文库的滴度是 1 .98× 1 0 9pfu/ m L,重组频率是 85.0 % ,插入片段几乎全部集中在 50 0～ 1 50 0 bp之间     

蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa) Rubisco活化酶基因的克隆与表达分析

采用RACE技术克隆了单细胞绿藻蛋白核小球藻820Rubisco活化酶基因(rca)序列,并用荧光定量PCR方法研究了rca和Rubisco小亚基基因(rbcS)的表达规律。结果获得了1703bp的rcacDNA序列,包括66bp的5’非翻译区、1242bp的开放阅读框和395bp的3’非翻译区。序列比较和分析表明该蛋白核小球藻rca序列与其它绿藻的同源性高达78%—85%;偏好使用以G/C/T结尾的密码子;推测的RCA蛋白等电点和分子量分别为8.44和45.71kDa。荧光定量PCR结果表明随光照时间增加rca与rbcS转录表达逐渐降低;不同盐度处理下rbcS的mRNA量变化不大,而rca在37.5盐度下表达量为25盐度的2.69倍;1.0—3.0mmol/L水杨酸处理rca与rbcS表达均降低。     

24-表油菜素内酯对浒苔(Ulva prolifera)内源植物激素及相关生理影响

采用植物激素的微量LC-MS检测等方法,研究了24-表油菜素内酯(EBR)对宁波浒苔(Ulva prolifera)内源植物激素含量及其叶绿素荧光参数、可溶性蛋白和糖含量、抗氧化酶活性等的影响。结果表明,浒苔体内含有吲哚乙酸、赤霉素、玉米素、反式玉米素核苷、异戊烯腺嘌呤核苷、茉莉酸等多种促生长性内源植物激素,但不含有异戊烯腺嘌呤。内源植物激素对24-表油菜素内酯的响应程度不同,大多数植物激素在处理第1天含量变化最快。低浓度24-表油菜素内酯处理时,各种内源植物激素的含量增高,均呈现先升高后降低的趋势。0.2 mg/L 24-表油菜素内酯处理组的效果最明显。在该浓度下,24-表油菜素内酯对生长相关激素含量、最大光能转化效率(Fv/Fm)和相对电子传递速率(ETR)、可溶性蛋白和可溶性糖含量、POD活性等均有较大的促进作用;在0.1 mg/L 24-表油菜素内酯处理组中,浒苔的体外抗氧化能力最强。     

利用代谢组学揭示脱落酸对高温胁迫龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)的作用机制

大型经济海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)在我国南北方海域广泛栽培,但其栽培周期与产量受到夏季高温天气的制约。植物激素脱落酸(ABA)在高等植物生长发育和抗逆胁迫中发挥了重要作用,但在藻类中研究较少。为揭示ABA对高温胁迫下龙须菜的保护作用及其潜在的作用机制,采用超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)研究了外源ABA对高温胁迫下龙须菜代谢产物的影响。结果表明,ABA处理72 h后龙须菜中104种代谢物发生变化,其中黄嘌呤、次黄嘌呤、芦丁、精氨酰琥珀酸等26种代谢物含量升高,而23种溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)和35种溶血磷脂酰胆碱(LPC)含量下降;嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抗坏血酸和醛酸盐代谢这3条代谢通路受ABA影响显著。最后,利用生理生化方法检测了黄嘌呤对高温胁迫下龙须菜生长速率和活性氧(ROS)的影响,以及ABA添加后两种溶血磷脂代谢酶活性、精氨酰琥珀酸合成酶及其基因表达的变化,发现藻的生长、酶活性或基因表达变化等与代谢组结果相吻合。可见,ABA可以通过激活嘌呤代谢、黄酮和黄酮醇合成以及抑制溶血磷脂合成等来保护高温胁迫下的龙须菜。研究结果丰富了藻类中植物激素抗逆胁迫的资料,为龙须菜耐高温品系选育提供了新的思路。