3种植物生长调节剂对坛紫菜自由丝状体生长与光合色素含量的影响

采用单因素分析法,比较研究了添加3种外源植物生长调节剂(吲哚乙酸IAA、2,4-二氯苯氧乙酸2,4-D、激动素KT)对野生型坛紫菜(Pyropia haitanensis)自由丝状体生长及光合色素含量的影响。结果表明:与对照组相比,低浓度的IAA(0.5~4.0 mg·L~(-1))和KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))对藻体的特定生长率有显著影响,以2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT对藻体的促生长效应最大,培养25 d时藻体鲜重增加最大,分别是对照组的1.90倍和1.52倍(P0.05)。高浓度的IAA(6.0~10.0 mg·L~(-1))和KT(4.0~10.0 mg·L~(-1))却会抑制藻体生长(P0.05)。培养25 d时,与对照组相比,2.0 mg·L~(-1)IAA和1.0 mg·L~(-1)KT均有利于叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car)的合成,Chl a含量分别增加了23.7%和23.8%;Car含量分别增加了31.0%和28.6%(P0.05)。然而,高浓度的IAA和KT(6.0、10.0 mg·L~(-1))不利于Chl a的合成,其处理浓度越高,Chl a含量下降越多。与对照组相比,较低浓度的IAA(1.0~2.0 mg·L~(-1))明显促进藻红蛋白(PE)和藻蓝蛋白(PC)合成,其中2.0 mg·L~(-1)IAA处理组PE、PC含量最高,分别增加了59.1%和45.7%(P0.05)。较低浓度的KT(0.5~2.0 mg·L~(-1))均有利于PE、PC合成,其中0.5 mg·L~(-1)KT处理组的PE、PC含量增加最多,分别提高了48.4%和50.5%(P0.05)。高浓度的IAA(6.0、10.0 mg·L~(-1))和KT(10.0 mg·L~(-1))则明显降低了PE、PC合成(P0.05)。2,4-D对藻体的特定生长率和光合色素合成无显著影响(P0.05)。     

坛紫菜中铝的形态分析及风险性评价

应用化学连续萃取法结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对紫菜中铝的存在形态进行了初步研究,并对紫菜中铝食用安全性进行了评价。所测30份紫菜样品中铝的总含量范围为74.3~1 479 mg/kg,紫菜中铝的形态存在难溶态>有机态>无机态>水溶性游离态的分布规律。约75%的铝以难溶态存在。可溶态的铝主要以有机铝的形态存在,有机铝占总可溶态铝的72%左右。无机铝主要以Al(OH)₃的形态存在,水溶性游离态铝占无机铝的18.5%。通过模拟胃肠消化环境测定紫菜中铝的溶出率,结果表明,模拟胃液可溶出的铝占总铝的1.38%～6.80%,说明大部分铝在人体消化过程中不易溶出,对人体的潜在危害并不大。     

坛紫菜耐高温品系的选育与海区中试

利用人工诱变和体细胞再生技术,选育出可在30℃下生长的坛紫菜耐高温品(Q-1),实验结果表明:(1)在高温(28℃和30℃)下培养15d,Q-1品系的壳孢子成活率分别为76.8%和60.1%,分裂率分别为100%和83%;而对照组野生型(WT)品系的壳孢子成活率分别为15.9%和6.7%,分裂率分别为90.4%和63.8%。Q-1品系的壳孢子成活率和分裂率均远高于WT品系。(2)在常温(24℃)下培养35d的Q-1和WT品系壳孢子苗,在24℃、28℃和30℃组中再分别培养25d,Q-1品系的苗平均体长分别增加了19.4、10.8和2.8倍,而WT品系的苗平均体长分别只增加了7.3、1.7和0.9倍;Q-1品系的苗平均体长分别为WT品系的2.5、5.8和1.9倍。另外,在28℃和30℃中培养15d的WT品系幼苗发生了大面积腐烂;而Q-1品系幼苗没有出现任何烂苗迹象,表现出较好的生长。Q-1品系在海区中试中也表现出很好的耐高温特性。2008年秋季,坛紫菜采苗后遇到了长时间的高温天气,当地传统养殖的坛紫菜野生种发生了大规模腐烂与脱苗,产量大幅度减少;而Q-1品系的苗仍然维持良好的生长势头,没有出现烂苗,取得了高产。由此证实,Q-1品系是既能较快生长又耐高温的品系,有很大的生产应用价值。     

条斑紫菜HSP90基因的克隆与表达分析

为了研究HSP90在条斑紫菜胁迫耐受中的作用,克隆了条斑紫菜HSP90基因(命名为PyHSP90),采用定量RT-PCR研究了其表达规律。PyHSP90基因包含一个长2274nt的完整开放阅读框,编码757个氨基酸。PyHSP90蛋白定位于细胞质中,具有HSP90蛋白家族的特征序列和保守结构域,与多种生物的HSP90具有较高的序列一致性。在进化树上条斑紫菜等红藻的HSP90与隐藻的亲缘关系最近,与绿藻和陆生植物亲缘关系较远。低温和高温胁迫都能显著性地诱导条斑紫菜叶状体PyHSP90基因的表达,而且表达量与胁迫程度成正相关;低盐胁迫下PyHSP90基因表达上调;而失水胁迫下PyHSP90基因表达下调。     

坛紫菜优质新品系（Q-1）主要经济性状的研究

对杂交选育的坛紫菜优质品系（Q-1）和人工养殖的坛紫菜（对照组）进行叶状体生长、藻体厚度、4种色素含量、粗蛋白、氨基酸含量的测定以及丝状体的生长发育等实验。结果表明，（1）（Q-1）F2、F3叶状体生长迅速，不易成熟；3～4cm的F。叶状体经过10～15d的培养，平均日增长量高达（8．33±1．01）cm，分别为父、母本的1．4和2．7倍；（2）F3叶状体在第1次剪收时藻体厚度为（21．0±1.5）μm，仅为对照组厚度的52％，第2次剪收时为（25．6±1．9）μm，为对照组的56％；F2剪收1次后藻体的长度、宽度和鲜重平均日增长量分别为对照组的2．1、2．4和2．2倍；（3）F2叶状体的总藻胆蛋白含量为（109．52±0．94）mg／g，为对照组的1．6倍；粗蛋白的含量高达（41．71±．11）g／100g，比对照组高27％；F。叶状体第1次剪收时叶绿素a的含量高达（7．66±0．19）mg／g，比对照组高13％；（4）F3叶状体第1次剪收时呈味氨基酸中鲜味氨基酸与甜味氨基酸的总量为2．49g／100g，为对照组的1．8倍；必需氨基酸含量为15．66g／100g，比对照组高13％；（5）（Q-1）和对照组的丝状体在29℃分别培养30～40d时，90％的营养藻丝发育成孢子囊枝。     

坛紫菜杂交品系优势的初步评价

通过坛紫菜诱变选育品系和野生选育品系间杂交,筛选出了4个经济性状优良的杂交品系(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ);杂交品系的子代表现出较大的杂交优势,既具有亲本优势,又具有超亲优势;品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的3～5cm幼苗经过10d培育,平均日增重量的超标优势分别达12.35%、139.78%、107.57%和173.52%;杂种优势指数达99.83%、213.07%、184.44%和243.05%;品系Ⅱ耐高温能力较强,在29℃水温中可正常生存10d以上;品系Ⅲ在4个杂交品系中生长最快,培育20d时藻体的平均长度是父本的1.29倍,总藻胆蛋白含量最高,达(103.83±0.49)mg/g干品;品系Ⅳ和Ⅴ藻体宽而薄,不易腐烂和老化,其中品系Ⅳ叶绿素含量高达(9.79±0.48)mg/g干品,比母本高46.21;从杂交品系的性状稳定性来看,品系Ⅱ的F2和F3叶状体长度生长相对稳定,品系Ⅲ的F3叶状体经过选育后,生长性能比F2叶状体更加突出。和F2叶状体相比,品系Ⅳ的F3各项指标表现出较大的稳定性。本研究为坛紫菜杂交育种的应用积累了有用资料。     

基于液质联用技术的坛紫菜甘油-3-磷酸胁迫响应分析

甘油-3-磷酸作为渗透压调节物红藻糖苷的合成前体物,参与藻类抗逆应答过程。为了解坛紫菜的抗逆机制,通过超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS)建立甘油-3-磷酸的定量分析方法,分析非生物(温度、盐度和干出)胁迫下的甘油-3-磷酸响应规律。结果表明,温度胁迫1 h后,甘油-3-磷酸的含量快速变化,当温度高于23℃时,甘油-3-磷酸含量与胁迫温度成正比,而在12℃低温下,甘油-3-磷酸的含量反而下降;盐度胁迫促使甘油-3-磷酸的含量快速上升,且高盐胁迫下的变化显著高于低盐环境;而短时间1 h干出胁迫后的甘油-3-磷酸含量略有上升(1.19倍,与对照组相比),但随着干出时间继续延长,甘油-3-磷酸含量总体呈现下降趋势。温度、盐度和干出胁迫后的坛紫菜进行恢复培养后,甘油-3-磷酸含量均趋于对照组水平。综上可知,甘油-3-磷酸可快速响应环境胁迫,这为坛紫菜红藻糖苷抗逆机制的多层次研究奠定了基础。     

紫菜低聚糖的制备技术研究

通过正交试验确定紫菜酸解的最佳条件为盐酸浓度0 05mol/L,水解时间120min,底物浓度3%,温度80℃,在此条件下低聚糖的提取率为11 30%。     

Preparation of algal-oligosaccharide mixtures by bacterial agarases and their antioxidative properties

ABSTRACT:   Algal-oligosaccharide-lysates (AOL), derived from six agars and four algal polysaccharide extracts (APE), were treated with 100–500 activity units (AU) of MA103-agarases or MAEF108-agarases, and their antioxidative properties evaluated. Soluble total polyphenols (TP) were between 462.2 ± 1.6 gallic acid equivalents (GAE, µg/mL) and 70.6 ± 17.4 GAE. The DPPH radical scavenging capacity of all AOL went from 68.3 ± 0.7% to 0.5 ± 0.1%. The ferrous ion chelating capacity of all AOL went from 93.1 ± 0.2% to 21.7 ± 0.9%. Evaluation of the H₂O₂ scavenging capacity of all AOL was between 35.9 ± 5.4% and 0.1 ± 0.2%. The reducing power of all AOL went from 51.3 ± 2.6 to 3.2 ± 6.8 expressed as µg/mL ascorbic acid. In DPPH radical scavenging capacity, ferrous ion chelating capacity and reducing power etc., the AOL derived from the APE of Porphyra dentate (digested by 500 AU of MAEF108-agarases) were highest, in all test sets. However, the AOL derived from the APE of Monostroma nitidum (digested by 500 AU of MAEF108-agarases) had the highest H₂O₂ scavenging capacity in all test sets. The order of antioxidative activity performance of all AOL treated in this experiment, by these four antioxidative methods, is as follows: ferrous ion chelating capacity > DPPH radical scavenging capacity > H₂O₂ scavenging capacity > reducing power; this may be related to their polyphenols, small molecular weight polysaccharides or simple sugar constituents. In this study, it is demonstrated that various agarases derived from algal oligosaccharide mixtures possess good potential for use as a health food, due to their antioxidative capacity.