海带hsp70基因的克隆、分析及转录水平定量研究

本研究以海带(Saccharina japonica)‘海天1号’为材料,通过RACE-PCR方法获得海带hsp70(Sjhsp70)基因全长cDNA序列。序列分析表明,全长cDNA长度为3778 bp,含有1个2892 bp的开放阅读框,5'和3'非编码区的长度分别为101、785 bp。蛋白质氨基酸含量和理化性质分析显示,该蛋白为稳定蛋白。应用BLASTP程序对不同物种HSP70蛋白比较分析表明,海带与长囊水云(Ectocarpus siliculosus)的HSP70蛋白具有较高的同源性,用HSP70蛋白构建的进化树显示,海带与长囊水云聚为一类。二级结构预测该蛋白由963个氨基酸组成,包含35个α螺旋和25个β折叠。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)HSP110蛋白三维结构3C7N为模板,在I-TASSER软件上预测海带HSP70蛋白的三维结构,预测的蛋白结构与3C7N的A链在折叠和二级结构方面非常类似。对Sjhsp70基因在温度胁迫下表达变化分析表明,高温对Sjhsp70的表达量具有显著影响,Sjhsp70在25℃、24 h胁迫条件时,表达量达到最大值。本研究为阐明海带HSP70蛋白特性及其应对环境胁迫的机理提供理论依据。     

光强对极北海带幼苗生长和生化特性的影响

通过探讨极北海带(Laminaria hyperborea)幼苗在不同光强下的相对生长速率(RGR)及生化指标的变化规律，以期获得适宜极北海带幼苗生长的光照范围，并揭示其对光照胁迫的生化响应机制。结果显示，在40~80 μmol photons/(m2·s)光强下，极北海带幼苗的RGR较高，表明此光强范围对其生长较有利，而RGR与丙二醛(MDA)含量呈显著负相关关系，表明细胞膜脂的过氧化作用可能是导致极北海带幼苗RGR降低的原因之一。极北海带幼苗中超氧阴离子(SA)含量与MDA含量呈极显著正相关关系，而超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)的比活力与SA含量及MDA含量均呈负相关关系(其中，CAT比活力与SA含量的相关性达到显著水平)，且过氧化物酶(POD)与SOD的比活力呈极显著正相关关系，表明SOD、CAT及POD对于极北海带幼苗中活性氧的清除均发挥着重要的作用，且SOD与POD有明显的协同作用。高光和弱光逆境均不利于极北海带幼苗中可溶性蛋白的积累，且均造成藻体中MDA的积累，表明在光照胁迫下幼苗的总代谢水平降低，而活性氧水平升高。在高光下，幼苗可通过增加类胡萝卜素含量及显著提高SOD及POD的比活力来降低藻体内活性氧水平，从而减轻光氧化伤害。在弱光下，幼苗可通过增加体内叶绿素a的含量以高效地捕获有限光能，但藻体的抗氧化酶比活力显著下降，从而造成其活性氧代谢发生了严重失衡，进而导致其细胞膜脂过氧化程度的加重。上述结果可为极北海带的人工育苗及海上养殖提供参考。     

极北海带对氮、磷吸收和砷、镉、铅吸附的研究

极北海带(Laminaria hyperborea)分布于大西洋东北海域,有很高的经济和生态价值,有望成为我国海藻资源增值的对象。本研究通过分析极北海带在不同温度下对N、P营养盐的吸收,以及对不同重金属离子的吸附,研究其对富营养化和重金属的去除能力。结果显示,1)温度为9℃~13℃时,极北海带对N、P的吸收率均最高,其中72 h后其对P的吸收率达到了95%~98%,对氨氮的吸收率为96%,对硝酸氮的吸收率约为42%,表明其对N、P有显著的去除作用。2)极北海带对As5+的富集量为168.33 mg/kg,藻体表面和内部As5+含量无显著差异,分别占藻体As5+总量的55%和45%,As5+处理6 d后极北海带的相对生长速率为–0.92%/d,极北海带生长不正常。极北海带对Cd2+的吸附量为15 mg/kg,且91%的Cd2+位于藻体表面,仅9%的Cd2+位于藻体内部,相对生长速率为5.78%/d,说明其对极北海带生长有抑制。极北海带对Pb2+的吸附量为320 mg/kg,其中96.5%的Pb2+被吸附于藻体表面,3.5%的Pb2+位于藻体内部,其相对生长速率为6.73%/d,表明Pb2+对极北海带的生长无显著影响。     

中国海带养殖向离岸深水区发展的初步探讨

海带(Saccharina japonica)是我国重要的经济海藻之一，我国海带养殖业已形成了完整的技术链条和产业链条。近年来，在内外因素双重驱动下，我国海带养殖业呈现出向离岸深水区发展的趋势。本文围绕海带离岸养殖，介绍海带近岸养殖和离岸养殖的概念，对比分析海带近岸养殖和离岸养殖的优劣势，探讨海带离岸养殖发展的动因，总结海带离岸养殖发展的现状与问题，为海带离岸养殖发展提出建议和对策，以期为海带养殖产业的健康、可持续发展提供新思路、新理念。     

不同光质及胁迫处理对鼠尾藻及附生藻类光合生理的影响

利用鼠尾藻(Sargassun thumbergii)、菱形藻(Nitzschia)、石莼(Ulue pertusa)和绢丝藻(Callithamnion corymbosum)作为研究对象，通过白光、蓝光、红光照射，1%硝酸铵、1%柠檬酸、3%硫酸铵处理不同时间，淡水浸泡不同时间3种杂藻清除方法，系统研究光质、药物和淡水处理对鼠尾藻及杂藻光合生理的影响。结果显示，对于相对生长速率(RGR)、表观光合速率(Pn)及表观光合速率与呼吸耗氧速率(R)的比(Pn/R)，鼠尾藻幼孢子体在蓝光下均明显大于在白光和红光下，而菱形藻则在红光下较大，且鼠尾藻幼孢子体与菱形藻在蓝光下的Pn比明显大于其在白光和红光下的Pn比。结果显示，鼠尾藻幼孢子体若与菱形藻进行竞争，在蓝光下相对于在白光和红光下更有优势。硝酸铵、硫酸铵、柠檬酸药物处理对鼠尾藻幼孢子体的生理状态有一定的影响，且这种伤害具有不可逆性；对鼠尾藻嫩芽的伤害较小，且可恢复正常；对石莼的清除效果不明显，对绢丝藻有伤害。淡水处理对鼠尾藻幼孢子体有伤害，对鼠尾藻嫩芽伤害较小，对石莼影响不大，对绢丝藻有伤害。研究表明，在鼠尾藻幼苗早期培育过程中，可增大蓝光的照射或减少红光的照射，在一定程度上能促进鼠尾藻的生长且抑制菱形藻的生长；在鼠尾藻早期幼苗的杂藻清除中，应避免使用1%硝酸铵、1%柠檬酸和3%硫酸铵处理，会对鼠尾藻幼孢子体产生伤害；鼠尾藻育苗早期不宜使用淡水浸泡除去杂藻，鼠尾藻嫩芽每次淡水浸泡30 min，可清除杂藻，且对藻体无伤害。     

铁离子对海带配子体克隆系生长发育的影响

为了探究Fe³⁺在不同氮、磷条件下对海带（）配子体生长发育的影响，以海带''黄官1号''雌、雄配子体克隆系为材料，以含有不同浓度的氮（N）、磷（P）营养盐的灭菌海水为培养液，添加不同浓度（0μmol/L、0.36 μmol/L、3.60 μmol/L、8.90 μmol/L、17.80 μmol/L）的铁离子（Fe³⁺），通过测定光系统Ⅱ的最大荧光产量（）观察配子体营养生长状况，通过计算发育率（包括卵囊形成率、排卵率、幼苗形成率）观测配子体发育与生殖状况。结果显示，N、P浓度分别为0.825 mmol/L、0.0336 mmol/L的条件下，浓度为3.60 μmol/L的Fe³⁺对海带配子体营养生长阶段的促进作用最大；在不同N、P浓度条件下，Fe³⁺浓度为3.60~17.80 μmol/L时能够提高海带配子体的最大荧光产量，且各浓度组之间没有显著性差异（3+能够促进海带配子体由营养生长转向生殖生长，Fe³⁺浓度为3.60~17.80 μmol/L时可显著促进海带配子体的生殖生长，且各浓度组之间没有显著性差异（>0.05）；即使N、P浓度达到0.825 mmol/L、0.0336 mmol/L，在无铁条件下所有的海带配子体维持在营养生长状态；即使Fe³⁺浓度达到3.60 μmol/L，在N、P浓度0.007 mmol/L、0.0003 mmol/L条件下，大部分海带配子体（65%）维持在营养生长状态，虽然小部分海带配子体（35%）进入了生殖生长状态，但生殖生长明显滞后于实验中的其他各个N、P浓度组。本研究表明，铁和N、P营养盐对海带配子体的营养生长和生殖生长具有协同促进作用，铁是海带配子体由营养生长到发育成熟再到有性生殖过程中的关键因素；在添加适宜浓度的氮（0.275 mmol/L）、磷营养盐（0.0112 mmol/L）条件下，浓度为3.60 μmol/L的Fe³⁺对海带配子体的生长发育促进作用最大。该结果可为提高海带育苗效率提供理论依据。     

铁促进半叶紫菜华北变种丝状体的生长发育及其生理生化基础

通过探讨半叶紫菜华北变种(Pyropia katadae var. hemiphylla)丝状体在不同铁浓度下的相对生长速率(RGR)、孢子囊枝形成率及若干生理生化指标(叶绿素荧光参数、活性氧含量、抗氧化剂含量、抗氧化酶活性等)的变化规律,以期获得适宜其生长及孢子囊枝形成的铁浓度范围,并初步揭示其在不同铁浓度下的生理生化变化特征。研究结果显示,在0.040 mg/L铁浓度下,半叶紫菜华北变种营养藻丝有较高的RGR、光系统Ⅱ最大量子产量(Fv/Fm)和调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)],表明此铁浓度可促进营养藻丝的光能转换效率和光保护能力的提高,并利于其生长。高铁浓度(0.160~0.800 mg/L)组的营养藻丝RGR显著降低,而贝壳丝状体孢子囊枝形成率显著增加,表明高铁浓度抑制了藻丝的营养生长,而促进了藻丝营养生长状态向发育状态的转变。贝壳丝状体的孢子囊枝比例与Fv/Fm呈显著的正相关关系,表明营养藻丝向孢子囊枝转变后,贝壳丝状体的光能转换效率显著提高。铁的添加使藻丝中活性氧(ROS)含量显著增加,而类胡萝卜素和脯氨酸含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)]活力与ROS含量均呈显著正相关关系,表明藻丝的抗氧化系统可对铁介导的过量ROS作出积极应答,以平衡ROS的产生和清除。本研究可为半叶紫菜华北变种的苗种培育提供理论依据。     

氮营养盐对极北海带幼苗生长和生理生化特性的影响

为研究不同质量浓度硝态氮对极北海带生长、生理特性的影响,在实验室条件下将极北海带培养在硝态氮质量浓度梯度为0、0.5、2、4、6、8、10 mg/L的灭菌海水中,10 d后分别测定各培养条件下藻体的生长和生化参数。试验结果表明:(1)硝态氮质量浓度为2~8 mg/L时极北海带的相对生长速率和可溶性蛋白含量较高,表明极北海带幼苗适于在此营养盐水平下生长。低氮环境时藻体的丙二醛含量较高,且与相对生长速率呈显著负相关,表明低氮胁迫可引起细胞膜脂过氧化,导致极北海带的相对生长速率降低;(2)在低氮营养盐水平(0~0.5 mg/L)时,藻体超氧阴离子水平明显升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性均升高,表明这3种抗氧化酶尤其是过氧化物酶在清除藻体内自由基时起关键作用,同时丙二醛有较明显的积累,表明在低氮营养盐水平下抗氧化酶的作用可能受到限制。在高氮营养盐水平(10 mg/L)时,藻体超氧阴离子含量较低,且丙二醛无明显积累,3种抗氧化酶活性在高氮环境时均明显升高,表明高氮环境时藻体的抗氧化酶系统发挥作用,清除积累的活性氧。高氮和低氮营养盐胁迫对极北海带幼苗的抗氧化酶系统的影响不同。(3)在高氮和低氮环境时,类胡萝卜素和叶绿素a含量均低于适宜的氮含量条件时的含量,表明类胡萝卜素和叶绿素a对氮胁迫无明显响应。本试验结果可为极北海带苗种生产及人工养殖提供理论参考。     

干燥窑收尘排风机控制系统变频调速的实施与节能效益分析

介绍基于变频调速技术对冶炼厂干燥窑收尘排风机控制系统的改造情况，讨论了改造实施方案，及变频器安装运行注意问题，并对实施变频调速后的节能效益做了，分析，在收尘排风机控制系统中装用变频器，与变送机构、调节器等构成窑尾负压闭环控制，使干燥窑内负压正常，温度适宜，可以改善系统性能，提高产品质量；同时排风机实现变频调速，使电动机耗电量大幅下降，明显节能。实践表明，收尘排风机控制系统采用变频调速后，达到了提高系统性能和节能的目的，其经济效益和综合效益显著。     

干露胁迫对鼠尾藻生理生化影响的研究

鼠尾藻(Sargassum thunbergii)集生于中潮带和低潮带岩石上，在高、中潮带的水陆或石沼中，有的甚至在低潮时较长时间暴露于日光下。低潮露空下的干露胁迫是影响鼠尾藻生存的关键因子。本研究采集野生鼠尾藻为实验材料，在培养箱中分别失水干露0、1、3、6 h，并在海水中恢复培养，测定不同胁迫时间下藻体的失水率、叶绿素荧光参数和生化参数。结果显示，不同大小的鼠尾藻干露胁迫不同时间后的失水率显著不同，胁迫时间越短，藻体越大，失水率越低，大藻体鼠尾藻的保水能力高于小藻体；干露胁迫使鼠尾藻的叶绿素荧光值显著降低，同株鼠尾藻不同部位对干露胁迫的耐受程度显著不同，梢部耐受能力较差，基部耐受能力较强，小藻体和大藻体的梢部伤害较大，不能恢复，鼠尾藻基部可恢复正常生理状态，干露胁迫时，鼠尾藻以非调节性能量耗散机制为主；干露胁迫时，藻体梢部通过抗氧化酶类[(抗超氧阴离子自由基(ASAFR)、超氧化物歧化酶(SOD))和非抗氧化物质(可溶性糖、脯氨酸)共同作用来应对胁迫，藻体基部主要是通过上调蛋白、可溶性糖和脯氨酸等含量抵抗胁迫。高中潮带的鼠尾藻较易处于高温、强光和干露失水叠加的胁迫状态，同时，又因外部形态和生活环境的不同，藻体各部分的生理生化特性也有一定的差异。本研究探讨了鼠尾藻干露胁迫下的生理生化状态，对研究鼠尾藻抵抗环境胁迫的生态适应性具有重要的指导意义。