龙须菜RSAP分析及其SCAR标记的转化

初步探讨限制性位点扩增多态性(Restriction site amplified polymorphism,RSAP)分子标记技术在龙须菜遗传多样性检测和种质鉴定上的应用。利用所优化的适合于龙须菜RSAP分析的PCR反应体系,对青岛湛山湾野生群体和栽培品系981、07-2进行遗传多样性分析和比较。试验采用15对引物组合在3个群体14个龙须菜个体中共扩增出669个位点,其中多态位点数为146个,多态性比例22%,平均每对引物产生10条多态性条带,片段大小在100~1 000 bp之间。湛山湾野生群体的Na(1.007 5)、Ne(1.007 1)、H(0.003 6)、I(0.005 1)与栽培品系981的Na(1.003 0)、Ne(1.002 1)、H(0.001 2)、I(0.001 8),以及栽培品系07-2的Na(1.009 0)、Ne(1.006 3)、H(0.003 7)、I(0.005 4)相比较可知3个群体的遗传多样性是有差异的。种群间的遗传多样性分析表明,在所有检测的样品中,遗传多样性多来自不同群体间的多样性。群体遗传结构分析表明,2个栽培品系981、07-2间遗传距离不大,但栽培品系与湛山湾野生群体间的遗传距离相对较大,而UPGMA聚类分析也明显的将湛山湾野生群体与栽培品系981、07-2区分开来,表明野生群体与栽培品系间已产生一定的遗传隔离。通过分析湛山湾野生群体及栽培品系981、07-2的RSAP指纹图谱,从中筛选栽培品系981的特异条带,并将其转化为稳定性好、特异性高的序列特征化扩增区(Sequence characterized amplified regions,SCAR)分子标记。     

外源水杨酸对龙须菜生长及生理的影响

以龙须菜Gracilaria lemaneiformis为材料,研究了不同质量浓度水杨酸对龙须菜的生长速率、渗透调节物质、抗氧化酶、藻胆蛋白和叶绿素荧光动力学特性等的影响。结果表明,外施水杨酸可以促进龙须菜的生长,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对促进龙须菜的生长效果最好,其日相对生长速率达到6.92%/d,比对照组的相对生长速率增长了26.3%。在用水杨酸处理后的第3天,水杨酸质量浓度为10 μg/mL处理组的各指标达到最大,脯氨酸增长了32.5%、SOD增长了24.3%、藻红蛋白增加了24.6%。同时水杨酸促进了Ca²⁺和K⁺离子在龙须菜藻体内的积累速率。用水杨酸处理后,叶绿素荧光参数ΦPSⅡ在处理后的第5天开始增长,比对照组增长了9.6%;F_v/F_o在第5天达到最大值,比对照组增长了5.6%。本研究表明,适当质量浓度的水杨酸有利于提高龙须菜的生长速率,其中水杨酸质量浓度为10 μg/mL的处理组对龙须菜的处理效果最好。     

光照和营养盐胁迫对龙须菜生长及生化组成的影响

以龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为实验材料,分别研究了光照强度、营养盐胁迫对其生长及生化组成的影响。结果表明,在800～3000lx的范围内随光强的升高,龙须菜生长率增加,但藻红素(PE)、叶绿素a、蛋白质和可溶性总糖含量却降低,即低光强更利于龙须菜生化组分的积累。饥饿处理组、饱和处理组及正常对照组的生长率分别为0.9%,5.01%,3.06%。饥饿处理组的总C含量最高,总N及C/N比值高(>15),饱和处理组则相反,C/N比值<10,即存在C高N低、N高C低的现象。表明水体营养状况对龙须菜生长、体内生化组分有显著影响。总C、总N及C/N比都能很好地反映藻体的营养状态。饱和处理组藻体呈现深红色,饥饿处理组藻体色泽为浅黄色,因此也可根据藻体色泽的变化来估计藻体的营养状态。     

二氧化碳和阳光紫外辐射对龙须菜生长和光合生理的影响

为探讨太阳紫外辐射(UVR,280~400 nm)和CO₂浓度变化对大型海藻的复合效应,选择了常见的经济海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为实验材料,研究了UVR(阳光紫外辐射)和CO₂对其生长、光合作用、色素以及紫外吸收物质含量变化的复合作用。实验设置两个CO₂梯度(380×10^-6和800×10^-6)和三种太阳辐射处理(PAB处理——全波长辐射处理, PA辐射处理——滤掉紫外线B和P处理——滤掉全部紫外线)。结果表明,CO₂加富(800×10^-6)显著地促进了龙须菜的生长,而UVR则产生抑制作用,但两者之间复合作用不显著。UVR促进了藻体的紫外吸收物质的合成,而且在高浓度CO₂下经PAB辐射处理的含量要显著高于正常CO₂浓度水平下的,这表明高浓度CO₂促进了紫外吸收物质的合成。在光合作用受限制的低PAR条件下,紫外线A(UV-A)促进其光合作用,但高浓度CO₂却抑制了藻体的光合作用速率。在正常浓度CO₂水平下生长的藻体,UVR显著降低其光合作用能力,但是在高浓度CO₂下生长的藻体,UVR这种负面效应不显著。UVR显著降低藻红蛋白的含量,高浓度CO₂ 在P和PA辐射处理下也显著降低藻红蛋白的含量,但在PAB辐射处理下却呈现相反的结果。高浓度CO₂下生长的藻体通过增加体内紫外吸收物质的含量来维持较高浓度的藻红蛋白含量,增强了其抵御UVR的能力。     

二氧化碳和阳光紫外辐射对龙须菜生长和光合生理的影响

为探讨太阳紫外辐射(UVR,280～400 nm)和CO2浓度变化对大型海藻的复合效应,选择了常见的经济海藻龙须菜(Gracilarialemaneiformis)为实验材料,研究了UVR(阳光紫外辐射)和CO2对其生长、光合作用、色素以及紫外吸收物质含量变化的复合作用。实验设置两个CO2梯度(380×10-6和800×10-6)和三种太阳辐射处理(PAB处理——全波长辐射处理,PA辐射处理——滤掉紫外线B和P处理——滤掉全部紫外线)。结果表明,CO2加富(800×10-6)显著地促进了龙须菜的生长,而UVR则产生抑制作用,但两者之间复合作用不显著。UVR促进了藻体的紫外吸收物质的合成,而且在高浓度CO2下经PAB辐射处理的含量要显著高于正常CO2浓度水平下的,这表明高浓度CO2促进了紫外吸收物质的合成。在光合作用受限制的低PAR条件下,紫外线A(UV-A)促进其光合作用,但高浓度CO2却抑制了藻体的光合作用速率。在正常浓度CO2水平下生长的藻体,UVR显著降低其光合作用能力,但是在高浓度CO2下生长的藻体,UVR这种负面效应不显著。UVR显著降低藻红蛋白的含量,高浓度CO2在P和PA辐射处理下也显著降低藻红蛋白的含量,但在PAB辐射处理下却呈现相反的结果。高浓度CO2下生长的藻体通过增加体内紫外吸收物质的含量来维持较高浓度的藻红蛋白含量,增强了其抵御UVR的能力。     

光强和盐度对龙须菜生长及光合特性的影响

持续降雨会引起光照强度和海水表层盐度的变化。近年来,受梅雨影响,福建省龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)栽培产量波动明显。为揭示其原因,本实验设置3个盐度梯度(低盐：16,中盐：24,高盐：32)和两个光强水平[低光：30μmol/(m²·s),高光：120μmol/(m²·s)],共6个不同处理组合,研究其对龙须菜生长和光合特性的影响。结果发现：(1)盐度、光照强度和二者交互作用对龙须菜的相对生长速率和净光合速率均具有显著影响(P<0.05),适当降低盐度、增加光照有利于提高藻体相对生长速率和净光合速率,同时盐度适当降低条件下藻体呼吸速率被显著抑制;(2)光照强度和盐度对龙须菜有效光合量子产率、最大相对电子传递速率、光能利用效率均具有显著影响(P<0.05),在光照增加条件下有效光合量子产率和最大相对电子传递速率随盐度增加呈先增加后降低的趋势,光照强度和盐度的交互作用仅对光能利用效率影响不显著(P>0.05);(3)盐度对龙须菜的光合色素含量具有显著影响(P<0.05),在同一光强条件...     

海洋微藻的无菌化处理及对其生长特性和生化组成的影响

利用常用抗生素(氨苄青霉素、链霉素、氯霉素和卡那霉素)对4株海洋微藻(1株金藻和3株小球藻)进行了无菌化处理,并对这4株微藻在带菌和无菌培养时的生长特征和生化组成进行了比较。结果表明:中高浓度(≥100 mg/dm3)的单种抗生素或抗生素组合可抑制微藻的生长,个别低浓度(50 mg/dm3)的抗生素或抗生素组合可促进微藻的生长;氨苄青霉素、链霉素和卡那霉素各200 mg/dm3联合使用处理球等鞭金藻,氯霉素100, 50, 50 mg/dm3单独使用分别处理小球藻C95, CV和C146,可获得这4株微藻的无菌藻系;无菌培养的4株海洋微藻的稳定期持续时间由除菌前的4~5 d延长到15~20 d,藻液悬浮性增强,藻细胞不易老化;除菌后微藻的主要生化成分发生明显变化,球等鞭金藻的叶绿素A、叶黄素和总脂含量显著增加,小球藻C95和CV的总蛋白含量显著增加,3株小球藻的脂肪酸组成如EPA, PUFA等的含量发生显著变化。     

光照强度和温度对智利江蓠生长及生化组分的影响

以智利江蓠(Gracilaria chilensis)为实验材料,分别研究了智利江蓠在不同光照强度(20μmol·m-2·s-1,72μmol·m-2·s-1,108μmol·m-2·s-1,180μmol·m-2·s-1)和不同温度(12、15、18、21、24和27℃)条件下的生长及生化组分的变化。实验结果表明,最适合智利江蓠生长的光照强度为72μmol·m-2·s-1,温度为21℃。在适宜光照强度和温度条件下,智利江蓠不仅具有较高的生长速率(RGR),而且藻胆蛋白和可溶性蛋白(SP)含量也相应的达到最高值,而丙二醛(MDA)的含量却降到最低值,说明智利江蓠受到外界的胁迫较低。可溶性糖(SS)的含量随着光强的升高而增加,在21℃条件下出现最低值。总体来说,智利江蓠适合在低光照强度和适中温度条件下生长。     

磷浓度对筒柱藻叶绿素荧光参数、生长及总脂含量的影响

以筒柱藻为实验材料,研究了不同磷浓度即:0μmol/L(P1)、9.175μmol/L(P2)、36.7μmol/L(P3)、73.4μmol/L(P4)、146.8μmol/L(P5)、587.2μmol/L(P6)、1174.4μmol/L(P7)对该藻的细胞密度、叶绿素荧光参数、叶绿素含量及总脂含量的影响。研究结果表明:第4～9天,P6处理组的细胞密度显著高于其它处理组。第1～9天,P5处理组的荧光参数ΦPSⅡ(PSⅡ的实际光能转化效率)和rETR(相对电子传递效率)均显著高于其它处理组。第2～9天,P4、P5、P6、P7处理组的荧光参数Fv/Fm(PSⅡ的最大光能转换效率)和Fv/Fo(PSⅡ的潜在活性)均显著高于其它处理组且上述4个处理组之间差异不显著。培养结束时,P5处理组的叶绿素含量显著高于其他处理组(P<0.01),而总脂含量以P3、P4、P5处理组的较高,此3个处理组之间差异不显著。相关性分析结果表明:细胞密度及荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ、rETR)与磷浓度的相关性随磷浓度范围及培养天数的不同而变化。     

温度对赤潮异弯藻生长速率及细胞体积和生化组成影响的研究

在实验室条件下,研究了温度对赤潮异弯藻生长速率、细胞体积和生化组成的影响。结果表明,赤潮异弯藻在10~30℃之间均能正常生长,25℃时生长速率最高,25℃为其最适生长温度;赤潮异弯藻的细胞体积随着温度的升高大致呈逐渐减小的趋势,10℃时细胞体积最大(823.89μm3),25℃时细胞体积最小(387.98μm3)。进一步分析表明,赤潮异弯藻生长速率与细胞体积(对数值)呈显著的负相关关系(P0.05)。在10~25℃之间,赤潮异弯藻单个细胞的碳、氮含量随着温度的升高呈逐渐减少的趋势,其单位体积细胞的碳、氮含量却呈单峰变化(15℃时结果为峰值)现象;叶绿素a含量在单个细胞和单位体积细胞两个层次上随温度的变化趋势一致,即其在整个温度区间内随着温度的升高均呈逐渐增加的趋势。赤潮异弯藻细胞C∶Chl a和N∶Chl a随着温度的升高呈先减小后增加的趋势,均在10℃时最大,在25℃时最小。     

不同氮源对盐生杜氏藻生长和细胞生化组成的影响

研究3种氮源(NaNO3,尿素,NH4NO3/尿素复合肥)对盐生杜氏藻(Dunaliella salina OUN07)生长和细胞生化组成的影响.结果表明,D. salina OUN07生长最适的是0.75mmol/L尿素,最大细胞密度为105×104 cell/mL,对照组仅为59×104cell/mL;最高β-胡萝卜素含量110.6mg/g出现在0.125/0.125 mmol/L NH4NO3/尿素复合肥中,较低的氮盐有利于β-胡萝卜素的积累;1.0mmol/L尿素培养的D. salina OUN 07叶绿素a含量最高(48.5mg/g),较高的氮盐有利于叶绿素a的合成;D. salina OUN 07脂肪酸主要由16:0、18:1和18:2ω-6组成,其中0.75mmol/L尿素组脂肪酸含量最高;氮源对D. salina OUN 07蛋白含量也有显著影响,NH4NO3/尿素组蛋白含量(33.61%)最高;建立了三种氮源吸收的动力学方程.     

不同铁水平饲养对大菱鲆(Scophthalmus maximus)生长及耐低氧能力影响的研究

铁元素作为细胞色素的重要成分参与鱼类细胞内的氧化还原供能过程,在鱼类应对低氧胁迫时发挥重要作用。以硫酸亚铁为铁源,研究不同铁水平饲养对大菱鲆(Scophthalmus maximus)生长及耐低氧能力的影响。在含铁量为463 mg/kg的基础饲料中添加0(A组)、75(B组)、150(C组)、225(D组)和300(E组)mg/kg铁离子,探究不同铁水平饲喂对大菱鲆常氧下的生长、血清生理生化指标以及抗低氧胁迫的影响。结果显示,常氧情况下,随着饲料中铁含量的增加,上述指标呈先增加后下降的趋势(P<0.05),且C、D组均为峰值显著高于A、B、E三组(P<0.05)。低氧胁迫及耐受实验结果显示,随着低氧胁迫的加剧,C、D两组抗氧化酶活性(SOD,GSH-PX)、低氧[DO=(2.0±0.5) mg/L]死亡率均显著高于或低于其他三组(P<0.05)。铁作为重要的氧载体和电子传递体影响着生物体的物质代谢和能量代谢。研究表明饲料铁水平613~688mg/kg的饲养对大菱鲆生长性能、抗氧化系统的增强和提高低氧耐受能力具有促进作用,研究结果可为鱼类健康养殖和功能性饵料研制提供新数据支撑。     

硅浓度对筒柱藻B169生长、叶绿素荧光参数、总脂含量及脂肪酸组成的影响

本文以底栖硅藻筒柱藻(Cylindrotheca sp.)为实验材料,研究了一次性培养过程中,不同硅浓度即:0mg/L(Si0)、8.35mg/L(Si1)、33.4mg/L(Si2)、133.6mg/L(Si3)、534.4mg/L(Si4)和1068.8mg/L(Si5)对藻细胞密度、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、总脂含量及脂肪酸组成的影响。结果表明:第5~9d,筒柱藻的细胞密度随硅浓度的增加而增加,硅浓度较高的Si3、Si4和Si5处理组的细胞密度显著高于硅浓度较低的Si0、Si1和Si2处理组的细胞密度。第1~9d,Si5处理组的荧光参数F_v/F_m(PSII的最大光能转换效率)和F_v/F_o(PSII的潜在活性)均显著低于其它处理组。第3~6d,Si3处理组的上述荧光参数均显著高于其它处理组。第1~7d,Si4和Si5处理组的荧光参数φPSII(PSII的实际光能转化效率)和rETR(相对电子传递效率)均显著低于其它处理组,其中Si5处理组的上述荧光参数最低,其次是Si4处理组。筒柱藻的叶绿素含量随着硅浓度的增加而增加,到Si3处理组叶绿素含量达最高值,之后叶绿素含量下降,Si3处理组的叶绿素含量最高,Si0处理组的叶绿素含量最低。筒柱藻的总脂含量随硅浓度的增加而降低,Si0处理组的总脂含量最高,Si5处理组的总脂含量最低。筒柱藻的主要脂肪酸是1 4:0(5.1 5~8.7l%)、16:0(22.40~42.27%)、1 6:1n-7(3l.40~33.12%)、16:3n-4(1.89~8.45%)、20:4n-6(5.95~11.39%)和20:5n-3(EPA)(3.47~8.07%)。饱和脂肪酸含量随着硅浓度的增加而降低,多不饱和脂肪酸含量随着硅浓度的增加而增加,硅浓度对单不饱和脂肪酸的影响差异不显著。经济价值较大的20:4n-6和20:5n-3含量均在Si3和Si4处理组达到最高值。     

氮限制时间对海绿球藻和微绿球藻生长、总脂含量及脂肪酸组成的影响

本文研究了不同氮限制时间(0、1、2、4、6 d)对海绿球藻(Halochlorococcum sarcotum)和微绿球藻(Nannochloris oculata)叶绿素荧光参数、细胞密度、生物量、叶绿素含量、总脂含量以及脂肪酸组成的影响。本实验结果表明,海绿球藻的最大相对电子传递速率rETR_(max)和快速光曲线的初始斜率α都随氮限制时间增加而降低,而光系统II最大光能转化效率F_v/F_m、非光化学淬灭NPQ以及最小饱和光照强度Ik都有先增加后下降的趋势,各参数都在氮限制第6d达到最小值。微绿球藻上述各参数的变化趋势均为随着氮限制时间增加而逐渐下降。随着氮限制时间增加,海绿球藻和微绿球藻细胞密度都有较小幅度的增加,分别在第5 d和第6 d达到最大值;两种绿藻的叶绿素含量均随氮限制时间的增加而降低,氮限制0 d时叶绿素含量最高, 6 d时叶绿素含量最低;在氮限制第2 d时二者总脂产率都达到最大值,分别为0.021 g·(L·d)~(–1)和0.017 g·(L·d)~(–1),由此可见,适合海绿球藻和微绿球藻产脂的最佳氮限制时间均为2 d。海绿球藻和微绿球藻的脂肪酸主要包括16:0、18:0、20:0、18:1n-9、18:2n-6和16:3n-3等。氮限制对海绿球藻的18:1n-9和MUFA(单不饱和脂肪酸总和)影响显著,均随氮限制时间增加而增加,而PUFA(多不饱和脂肪酸总和)含量随氮限制时间增加而降低;氮限制对微绿球藻的16:0、18:1n-9、16:3n-3、MUFA和PUFA有显著影响,随着氮限制时间增加, 16:0、18:1n-9及MUFA含量逐渐增加,而16:3n-3和PUFA含量逐渐降低。本实验结果可为进一步开发海绿球藻和微绿球藻并对其进行大规模培养提供理论依据。