链带藻Desmodesmus sp. QL96蛋白质的营养价值评价与生理活性研究

链带藻Desmodesmus sp. QL96是从我国西藏地区分离的一株链带藻,前期研究表明其含有丰富的蛋白质。本文对这株链带藻的主要细胞组分的含量进行了检测,并采用改进的TCA-丙酮法提取其蛋白质,分析了蛋白粗提物的氨基酸组成及其体外抗氧化和抑菌活性。结果表明：链带藻Desmodesmus. sp. QL96的蛋白质平均含量为(56.65±3.76)%,蛋白粗提物中含有17种氨基酸,其中7种人体必需氨基酸含量占总氨基酸含量的26.86%;Desmodesmus sp. QL96蛋白质具有一定的自由基清除能力,对•OH和DPPH•的半数清除浓度（IC₅₀）分别为0.18、7.88 mg/mL;Desmodesmus sp. QL96蛋白质具有一定的抑菌作用,对化脓性链球菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的最小抑菌浓度（MIC）分别为1.56、3.13、1.56 mg/mL。本研究为该链带藻进一步开发功能性蛋白提供了依据与参考。     

转录组揭示自养和混合培养栅藻油脂代谢途径差异

为探讨混合培养条件下栅藻脂质高产的调控机理,对栅藻(Desmodesmus sp.)分别进行自养和混合培养,使用转录组测序对比了Desmodesmus sp.在两种培养方式下油脂代谢途径差异.结果表明,混合培养组上调基因共1081个,下调基因共575个,非显著差异表达基因总共23331个.差异基因GO富集主要在光合作用...     

温度对双眉藻生长的影响

为研究培养温度对底栖硅藻双眉藻(Amphora sp. HN08)比生长速率和脂肪、蛋白及多糖等细胞主要成分的影响,将双眉藻培养于25、30、35和38℃四 个温度条件下,6 d后测定细胞的比生长速率、总脂、可溶性蛋白和总糖的含量。结果表明：培养温度对双眉藻的生长和细胞主要成分含量有显著影响。双眉藻在38℃条件下生长最快,但总脂含量仅为细胞干重的12.9%;30和35℃培养条件下细胞油脂积累量最多,分别达到细胞干重的44.8%和44.1%;培养于20℃条件下藻细胞的可溶性蛋白和总糖含量显著高于其他处理,但细胞的比生长速率显著低于其他温度条件。     

药用真菌蛹虫草优良菌株筛选及资源特性研究

蛹虫草（Cordyceps militaris）是一种重要的药食两用真菌,具有巨大的开发利用潜力。为进一步挖掘蛹虫草资源,基于形态解剖学和系统发育学分析,将采自云南曲靖云南松（Pinus yunnanensis）林下的野生虫草鉴定为蛹虫草。经分离纯化获得8株蛹虫草野生菌株（编号为QJ1~QJ8）,对其菌丝形态、生长速度、生物量积累、培养周期和活性物质含量（虫草素、腺苷和粗多糖）进行对比研究。结果表明,QJ2和QJ3菌株菌丝在PDA固体培养基上生长速度最快,且QJ2菌株在液体培养基的菌丝生物量积累量显著高于其他菌株。6个菌株（QJ1、QJ2、QJ3、QJ4、QJ7和QJ8）成功长出子座,QJ2和QJ7菌株的子座成熟周期较短,分别为48 d和50 d,出草生物学效率分别为48.63%和40.85%,且子座形成率高、整齐均匀、颜色鲜艳、产量高。QJ7和QJ8菌株子实体的虫草素和腺苷含量显著高于其他菌株,最高值分别为6.35 mg/g和1.02 mg/g,QJ3和QJ7菌株子实体的粗多糖含量显著高于其他菌株,分别为100.23 mg/g和73.05 mg/g。QJ7菌株的综合得分高于其他菌株,且活性物质含量分布格局更加均匀,表明该菌株综合性状优良,有望作为栽培菌种进行开发利用和产业化生产。研究结果为蛹虫草的品种改良和新品种选育提供种质资源和理论依据。     

Secondary Metabolites Produced by a Cockchafer-derived Streptomyces sp. BCa1

对一株分离自昆虫铜绿金龟子幼虫肠道的链霉菌Streptomyces sp. BCa1的次生代谢产物进行化学研究。采用摇瓶发酵，并用柱色谱技术对该链霉菌的次生代谢产物进行分离纯化和利用光谱分析进行结构鉴定。结果从菌株Streptomyces sp. BCa1的发酵液中分离获得1个具有Hsp90蛋白抑制活性的格尔德霉素（geldanamycin）以及2个萘醌型大环内酯类化合物。所有化合物均为首次从昆虫来源的链霉菌中发现，且格尔德霉素为其主要产物，表明昆虫来源的放线菌具有良好的开发前景。     

植物生长调节剂2,4-D和GA3对微茫藻18A8(Micractinium sp.)生长和油脂积累的影响

实验室分离到1株含油量高并且生长迅速的微茫藻18A8(Micractinium sp.)藻株,将其培养在高碳培养基TAP上,研究了不同浓度的植物激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和赤霉素(GA3)对其生物量和油脂积累的影响。结果表明：分别添加2,4-D(2 μmol/L)和GA3(1 μmol/L)对藻株的生长有明显的促进作用,其最大生物量比对照组分别增加75.26%和47.41%,但其油脂含量与对照组相比却有所降低,分别降低了23.49%和29.89%;而当增加2,4-D和GA3浓度为10和5 μmol/L时,对藻株的生长表现出明显的抑制作用,其最大生物量比对照组减少了72.83%和60.70%,但其油脂含量与对照组相比显著增加,分别增加149.45%和95.75%。同时,分别添加2,4-D(10 μmol/L)和GA3(5 μmol/L)的实验藻种的蛋白质和总糖含量较对照组有所降低,此外叶绿素含量和光合效率也降低。     

营养元素限制对微芒藻Y-002油脂积累的影响

研究1株由海南本地分离的微芒藻(Micractinium pusillum)Y-002,在氮、硫、磷、铁营养限制条件下藻细胞光合效率以及油脂积累的变化情况。结果表明,在氮、硫缺乏条件下,细胞生长减缓、光合效率下降、细胞油脂积累增加。细胞组分分析显示,在氮、硫缺乏条件下,总糖和总蛋白含量下降;油脂含量增加。NaAc能促进细胞光合效率,提高细胞生长速率和油脂积累。在SE缺氮培养时,外加15 mmol/L NaAc比未添加NaAc的培养生物量提高51%,油脂含量提高10倍。     

激素IAA和ABA对小球藻（Chlorella sp.）生长和油脂积累的影响

从北部湾地区淡水水域分离得到一株高含油量小球藻藻株,将其培养在高碳培养基TAP上,研究不同浓度IAA和ABA对其生物量和油脂积累的影响。结果表明：添加10μmol/L IAA对藻株的生长有明显的促进作用,其最大生物量比对照组增加了58.24%,但其油脂含量却比对照组降低了34.71%;而当增加IAA浓度为20μmol/L时,对藻株的生长表现出明显的抑制作用,其最大生物量比对照组减少了53.60%,但其油脂含量与对照组相比显著增加,增加了95.46%。添加2μmol/L ABA对藻株生长的抑制作用极其明显,其生物量比对照组降低了57.52%,但其油脂含量与对照组相比显著提高,提高了121.49%。同时添加IAA（20μmol/L）和ABA（2μmol/L）的实验藻种的蛋白质和总糖的含量较对照组有所降低,此外也使叶绿素含量和光合效率降低。       

元素缺乏和外加碳源对小球藻（Chlorella sp KMMCC FC-21）生长和油脂积累的影响

从海南本地水域分离得到一株高含油藻,通过18S rDNA鉴定其为Chlorella sp KMMCC FC-21。将其培养在高碳培养基HSM和低碳培养基BG11和SE以及它们相应氮元素、硫元素和磷元素缺乏的培养基中,研究上述三种元素缺乏对其生物量和油脂积累的影响。结果表明:氮元素和硫元素缺乏使其生物量大幅减少,但却能促进其油脂的积累,在高碳情况下其促进作用更加明显,而磷元素的缺乏只能小幅增加其含油量。在低碳硫元素缺乏的SE培养基中分别添加30 mmol/L乙酸钠和25 mmol/L葡萄糖时,其生物量分别提高了200%和160%,其油脂含量分别提高了120%和72.7%。在HSM、HSM-N、HSM-P和HSM-S培养基中细胞组分分析表明:氮元素、硫元素和磷元素缺乏促进其细胞内油脂积累的同时却使总糖和总蛋白的含量减少,此外也使叶绿素含量和光合效率降低。     

茶树悬浮细胞培养儿茶素的产生

利用植物细胞培养方法生产有用次生代谢产物,是植物生物工程研究的一个重要方面.茶树是次生代谢产物较为丰富的植物种类,尤其是以儿茶素为主要代表的多酚类物质,在茶树细胞中含量较高,因此,利用细胞培养方法生产儿茶素类物质具有天然的有利条件.茶树组织培养次生代谢产物形成的研究最早见于英国Forrest的报道,其后,原苏联科学家对茶愈伤组织中酚类化合物的形成也作了一系列研究.中国农业科学院茶叶研究所在茶树愈伤组织培养儿茶素的形成方面也进行了一系列的研究,证实茶树培养细胞在一定条件下不仅能够保持其次生代谢产物的合成能力,而且可以通过培养基组分调节等方法大幅度提高其儿茶素含量.本文着重讨论茶树细胞悬浮培养下培养基配方、接种量、碳源和氮源浓度、激素、培养基初始pH值等因素对儿茶素形成的影响.     

美济礁近岸海域夏季浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系

美济礁位于我国南沙群岛中东部,其自然资源丰富,为探明近岸海域夏季浮游植物群落结构特征、水质因子及其两者之间的关系,于2018年8月对美济礁近岸海域12个站次的网采浮游植物进行调查,共记录浮游植物83属199种。硅藻门和甲藻门的种类组成占绝对优势,主要优势种有距端根管藻、红海颤藻、薄壁几内亚藻、翼根管藻纤细变型、透明辐杆藻、舟形藻、裸甲藻、双眉藻和伏氏海毛藻。美济礁浮游植物多样性程度较高,种类比较丰富,多样性指数、均匀度和丰富度平均分别为4.21、1.18和6.64。其中,礁盘外的浮游植物多样性程度要高于礁盘内。电导率和硝酸盐氮含量是影响浮游植物群落结构的显著影响因子。电导率越高,浮游植物多样性水平越高。硝酸盐氮含量越高,浮游植物群落的丰富度则越低。本次调查研究为南沙群岛生态系统以及热带珊瑚礁生态系统提供了基础资料。     

过量锰处理对柱花草次级代谢物、酶活性和SgPALs基因表达的影响

以热研二号（RY2）柱花草为材料,分析过量锰处理（100~600 μmol/L）对柱花草生长、次级代谢物、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）及SgPALs基因表达的影响,探讨金属锰毒害对柱花草次级代谢途径的影响。结果表明：相对对照锰（5 μmol/L）处理,400、600 μmol/L锰处理显著抑制柱花草叶片叶绿素浓度、最大光化合速率（F_v/F_m）、地上部和根部生物量。随着外源锰处理浓度（100~600 μmol/L）的增加,叶片原花青素、总酚和单宁含量呈现出逐渐增加的趋势,而叶片类黄酮含量逐渐降低。此外,400、600 μmol/L锰处理显著增加叶片PAL酶活性,但对PPO活性影响不明显。定量PCR结果表明,过量锰处理对SgPAL1和SgPAL2基因表达影响不明显,但过量锰处理增强了SgPAL3和SgPAL4基因在柱花草叶片中的表达。以上结果说明,柱花草可能通过苯丙氨酸途径调控次级代谢响应金属锰毒胁迫,且SgPAL3和SgPAL4基因可能参与该响应过程。研究结果为探索柱花草响应金属锰毒胁迫机理提供重要依据。     

茶小绿叶蝉危害乌龙茶茶树品种的挥发物分析

为明确茶小绿叶蝉危害不同抗性茶树品种后挥发物的变化,从而为抗虫茶树品种的选育提供依据,本研究选择小绿叶蝉危害虫口密度最大和最小的乌龙茶茶树品种肉桂和铁观音为材料,以GC-MS为研究手段,进行茶树组成型和虫害诱导型挥发物的测定和分析。结果表明,邻异丙基苯甲烷、β-罗勒烯、反式-β-罗勒烯、α-法呢烯、γ-萜品烯和3-甲基-2-环己烯-1-酮为铁观音和肉桂的主要组成型挥发物成分。2个品种在健康茶树挥发物的成分组成和各组分的含量上都存在差异。芳樟醇只在铁观音的健康茶梢中被检测到,而十三（碳）烷、乙酸辛酯、十六烷和雪松醇只在肉桂的健康茶梢上检测到。β-月桂烯、β-罗勒烯、反式-β-罗勒烯和α-法呢烯在铁观音上的含量远远大于肉桂。另一方面,茶树受小绿叶蝉危害一段时间后,铁观音和肉桂在挥发物组成和含量上产生了较大的变化。二者都释放大量的β-月桂烯、β-罗勒烯、反式-β-罗勒烯、α-法呢烯和芳樟醇,在危害4 h和8 h的挥发物测定中,2个品种的这些成分较危害前的增加量从1.49倍到41.22倍。此外,茶小绿叶蝉的危害还诱导了新的挥发物的产生,包括(Z)-丁酸-3-己烯酯、癸醛、吲哚、己酸-3-己烯酯和苯乙醇。(Z)-丁酸-3-己烯酯、癸醛、吲哚、己酸-3-己烯酯、苯乙醇、β-月桂烯、β-罗勒烯、反式- β-罗勒烯、α-法呢烯和芳樟醇,这10种挥发性物质可能跟茶树的诱导抗性和铁观音的抗虫性有关。     

杧果炭疽病菌漆酶基因Cglac3序列特征及其在两个侵染相关基因突变体中的表达分析

本研究运用同源克隆技术克隆了杧果炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides）的Cglac3漆酶基因,并采用实时荧光定量PCR分析了该基因在侵染过程、漆酶基因LAC1突变体、外切葡聚糖酶基因CgCBH1突变体中的差异表达情况。结果表明,杧果炭疽病菌漆酶Cglac3基因大小为1842 bp,含3个内含子,大小分别为56、51、58 bp。Cglac3开放读码框编码558个氨基酸,蛋白分子量为61.38 kDa,等电点（PI）为4.50。与未侵染对照0 h的表达量相比,Cglac3在6 h孢子萌发形成附着胞时表达量迅速升高,在12 h侵入寄主后达到最高,之后在菌丝扩展、叶片显症过程中出现波动,但均远高于0 h的表达量,显示Cglac3在侵染的不同阶段均发挥着重要的作用,可能是胶孢炭疽菌的重要致病因子之一。与野生型相比,Cglac3表达量在杧果炭疽病菌漆酶基因LAC1敲除突变体中下降了74%,在外切葡聚糖酶基因CgCBH1敲除突变体中下降了56%;在CgCBH1缺失敲除突变体中,LAC1的表达下降了68%,与Cglac3的表现趋势一致,说明Cglac3的表达受LAC1调控,外切葡聚糖酶基因CgCBH1也会影响Cglac3和LAC1的表达。     

槟榔生物量预测模型建立与应用

以海南本地种槟榔植株为材料,测量槟榔叶长（leaf length, LL）、叶宽（leaf width, LW）、叶片数（leaf number, LN）、花苞数（bud number, BN）、节数（node number, NN）、茎粗（stem diameter, SD）、株高（plant height, PH）、茎高（stem height, SH）和节间长度（internode length, IL）等可简单测量的特征指标,通过建立估测模型预测槟榔植株单片叶片干物质量（leaf dry weight, LDW）、茎杆干物质量（stem dry weight, SDW）及地上部分干物质量（aboveground dry weight, ADW）。结果表明：通过模型拟合和择优得到槟榔茎杆干物质量的估测模型为：SDW=0.2518 SD₀+ 0.0423 PH-23.8883,槟榔茎杆干物质积累量主要受株高（PH）、0 m茎粗（SD₀）的综合影响,决定系数R²=0.7157,样本株数为36株,另外18株进行外部验证,相关系数r=0.9165;槟榔单片叶片干物质量的估测模为：LDW=3.9726 LL+2.8402 LW-297.6869,槟榔单片叶干物质积累量主要受叶长（LL）、叶宽（LW）的综合影响,决定系数R²=0.6054,样本叶片数量为177片,另外88片进行外部验证,相关系数r=0.7528;槟榔地上部分干物质量的估测模型为：ADW=0.3283 SD₀ + 0.0415 PH -23.7333,槟榔地上部分干物质积累量主要受0 m茎粗（SD₀）、株高（PH）的综合影响,决定系数R²=0.6932,样本株数为36株,另外18株进行外部验证,相关系数r=0.9028。通过大量数据的观测分析,建立的槟榔生物量预测经验模型,可以将其作为最优生物量预测模型用于槟榔地上部分生物量的估算,具有一定应用价值。     

丛枝菌根真菌对黄花蒿生长和根系分泌物化学组成的影响

研究盆栽条件下,接种与未接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）摩西球囊霉（Glomus mosseae）对黄花蒿（Artemisia annua L.）生长和根系分泌物化学组成的影响。结果表明,接种AMF黄花蒿的株高、苗干重和根干重均显著增加,增幅均达到20%以上;接种AMF也改善了黄花蒿的根系形态,除了根系半径以外,根长增加了87.0%、根表面积增加了97.0%、根体积增加了10.7%、根尖数增加了38.4%、根分叉数增加了75.6%、根系活力提高了19.6%,差异均达到极显著水平;与未接种AMF的黄花蒿基质中的根系分泌物（NM-S）相比,接种AMF下黄花蒿基质中的根系分泌物（AM-S）可溶性蛋白含量增加了74.38%,可溶性糖含量增加了16.13%,游离氨基酸含量增加了203%,有机酸的种类增多且含量显著提高;但接种AMF对黄花蒿水培液中根系分泌物含量的影响却呈现出了相反的作用。说明接种AMF有助于改善黄花蒿的根系形态,提高根系活力,在基质中促进根系分泌物的分泌,从而使黄花蒿汲取更多养分、提高生物量。     

Assessment of allelopathic potential of barnyard grass (Echinochloa crus-galli) on rice (Oryza sativa L.) cultivars

Laboratory, greenhouse and field studies were conducted to assess the allelopathic potential of 44 rice cultivars (Oryza sativa L.) on barnyard grass (Echinochloa crus-galli P. Beauv. var. oryzicola Ohwi). Rice cultivars exhibited marked differences in the inhibition of barnyard grass growth and development. In the laboratory, Gin shun rice cultivar extracts exhibited the greatest activity on the weed seedling growth, reducing dry weight by 61%, while Kasarwala mundara cultivar extracts exhibited the greatest activity on seed germination, reducing germination by 23% and germination speed by 46%. In a greenhouse study of a residue mixture, the Philippine 2 cultivar showed the greatest inhibition percentage on seedling emergence (57%), total seedling length (74%) and dry weight (73%). In the field study, the Juma 10 cultivar demonstrated the most inhibitory effect by reducing barnyard grass tiller number (80%), leaf area (49%) and leaf (61%) and stem (74%) dry weight (68%). These results suggest that there are differences among the varieties for allelopathic inhibition of barnyard grass, and that the development of barnyard grass suppressive rice cultivars that have greater allelopathic potential may be possible.     

3种碳源条件下香蕉枯萎病菌次生代谢物合成基因的表达谱分析

在前期获得的香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc）转录组数据基础上,本研究利用antiSMASH、PHI-base数据库对3种碳源条件下香蕉枯萎病1号小种（Foc 1）和4号小种（Foc 4）表达的次生代谢物合成基因进行了预测和表达谱分析。结果表明：3种碳源条件下,Foc共有486个候选的次生代谢物合成基因表达,并分类到32个次生代谢产物合成基因簇,其中13个基因可能与Foc的致病性相关。此外,Foc在3种碳源条件下次生代谢物合成基因的表达模式存在明显差异,特别是在寄主细胞壁条件下Foc差异表达的次生代谢物合成基因最多;而且Foc 4相较于Foc 1在侵染寄主细胞壁时有更多的次生代谢物合成基因特异表达或高表达。以上研究结果将为进一步明确次生代谢产物在Foc致病过程中的作用机理提供理论依据。