小球藻核rDNA ITS与叶绿体rbcL基因序列分析及应用

用核基因组rDNA的内转录间隔区(ITS)和叶绿体rbcL基因对小球藻属((Jhlorella)6株小球藻的种间和种内关系进行了分析.克隆序列与GenBank数据库检索到的相关小球藻序列(ITS和rbcL序列各为15条)一起进行比较分析.结果显示:ITS序列长度在小球藻种内高度保守,在种间变异较大;而rbcL序列长度在种间和种内水平都高度保守.15株小球藻ITS序列间遗传距离在0.000～0.663.之间;而15株小球藻rbcL序列间距离在0.000～0.216之间.6株实验藻中原始小球藻F-2与蛋白核小球藻F-5、F-9近似种内关系;蛋白核小球藻820与普通小球藻Cvq亲缘关系极近;椭圆小球藻Ce与其它5株小球藻亲缘关系最远.研究表明将变异程度较高的核ITS序列与相对保守的叶绿体rbcL基因相结合可以用于小球藻系统发生分析和分子鉴定.     

两株蛋白核小球藻 rbcS cDNA 全序列的克隆和分析

以2株蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)F-9和820为实验材料,根据已知绿藻rbcS基因设计简并引物,分别克隆到2条245bp的cDNA片段,以此片段为基础使用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,获得了2条长度分别为861bp和907bp的rbcS基因。序列分析表明,蛋白核小球藻F-9和820的rbcS分别编码181和184个氨基酸,编码区具有与高等植物rbcS保守序列YYDGRYWTMWKLPMFG相类似的结构,起始密码子附近有Kozak保守序列(A/GXXATGG),3′非翻译区有加尾信号TGTAA。同源性分析结果表明,F-9与蛋白核小球藻(GenBank登录号BAE48226)的相似性最高(91%),而F-9与820、F-9和普通小球藻(C.vulgaris)的相似性分别为64%和50%。这2条rbcS基因与其他绿藻和高等植物也表现了广泛的同源性,但相似性不高。该研究旨在为rbcS基因的功能和表达研究奠定基础。     

日本囊对虾两种表型差异类型线粒体的全基因组比较

为了分析日本囊对虾两种表型差异类型的系统发育关系,实验系统比较了两种类型线粒体全基因组的基因结构、遗传距离和密码子偏好性等特征。结果显示,两种类型线粒体基因组的基因重叠区、基因间隔和密码子等方面均存在差异。两种类型的线粒体蛋白编码基因核苷酸序列的相似度为91.10%～95.00%,氨基酸序列的相似度为96.15%～100%。两种类型的A+T富集区的同源性只有82.60%,分歧度为15.40%,呈现高度遗传分化。日本囊对虾两种类型蛋白编码基因的核苷酸序列分歧度大于明对虾属和叉肢螯虾属,但氨基酸序列的分歧度小于后者。研究发现,基于cytb基因的种间遗传距离大于种内遗传距离的10倍;基于cox1基因的种间遗传距离分别为类型Ⅰ和类型Ⅱ的种内遗传距离的14.6倍和5.2倍。两种类型的nd1、nd4和nd5基因的Ka/Ks值大于1,表明受到正向选择。基于20种隶属9属的对虾线粒体基因组蛋白编码序列构建系统发育树,结果显示能有效区分各属对虾,其中日本囊对虾的两种类型首先聚类,再与宽沟对虾聚类。研究表明,日本囊对虾的两种表型差异类型基本达到物种水平,有必要进一步评估更多的性状差异,以提高两种囊对虾的特...     

广东佛山地区鸭圆环病毒分子流行株遗传变异分析

目的 研究广东佛山地区鸭圆环病毒(DuCV)流行毒株的遗传变异情况。方法 采用常规PCR方法，对采自广东佛山的3份阳性鸭组织样品中扩增Rep基因部分片段和Cap基因，进行核苷酸序列测序，并将Rep基因部分片段、Cap基因推导的氨基酸序列与30株参考序列进行同源性比较和遗传变化分析。结果 3份阳性样品分别扩增出相应的基因片段；Rep基因部分片段、Cap基因推导的氨基酸序列进化树和同源性分析显示，3株DuCV流行株与台湾株(AY3947213)在同一进化支，均属于DuCV-2型，与同分支的参考毒株相似性分别为97.2%～100%和96.9%～100%,2个基因型中Rep基因同源性高于Cap基因；氨基酸序列的变异分析表明，与中国台湾株(AY3947213)相比较，Rep部分氨基酸和Cap氨基酸分别发生相同位置的氨基酸置换和单独突变，Cap氨基酸突变位点多于Rep氨基酸。结论 研究测得的3株DuCV流行株均属于DuCV-2型，在广东地区有一定范围的流行，且CAP蛋白的变异程度高于REP蛋白，为鸭圆环病毒感染的监控和诊断提供了依据。     

蛋白核小球藻对碘的生物富集作用

通过向培养液中添加KIO3和KI,研究蛋白核小球藻对碘的生物富集作用。结果表明培养液中加入2种碘盐后,小球藻细胞对碘有明显的富集作用,添加KIO3的培养液中藻细胞的最高富集量可达藻体干重的67%,添加KI的培养液中藻细胞的最高富集量为藻体干重的18%,而且小球藻在富碘的过程中伴随有可溶性蛋白含量的升高。2种碘盐在低浓度时都能促进小球藻的生长,但蛋白核小球藻对KIO3的耐受度要远高于KI。对小球藻生物富碘机制进行了探讨。     

基于线粒体COI基因序列的亚东鲑DNA条形码研究

以亚东鲑为研究对象,测定分析了线粒体COI基因638bp碱基序列,探讨了该基因作为DNA条形码在鲑科三种鱼类(亚东鲑、大西洋鲑和红点鲑)鉴定方面的可行性和有效性。亚东鲑33个个体共享1种单倍型。利用Kimura-2模型分析得到亚东鲑与大西洋鲑遗传距离最小,为0.079;大西洋鲑与红点鲑遗传距离最大,为0.141;亚东鲑与红点鲑遗传距离为0.120。基于COI基因片段序列构建的NJ显示,亚东鲑和大西洋鲑首先聚到一起,然后再与红点鲑相聚。结果表明COI基因片段作为三种鱼类DNA条形码进行分类鉴定具有一定可行性。     

珠母贝属6个种的ITS 2分子标记研究

对珠母贝属的大珠母贝、珠母贝、白珠母贝、黑珠母贝、长耳珠母贝、黑珠母贝和合浦珠母贝6个种的内部转录间隔区2(ITS2)序列及其两侧的5.8S和28S的部分序列进行了比较分析。其中黑珠母贝的序列来自GenBank。PCR扩增片段大小为600bp左右,测序结果表明,ITS2长211～254bp,两端的5.8S和28S分别长84bp和272bp(均含引物)。序列比对分析结果表明,5.8S和28S序列高度保守,不适合于种类鉴定,而ITS2序列高度变异,270个比对位点中有146个位点发生突变,其中72个位点发生插入/缺失突变。除白珠母贝和黑珠母贝之间的遗传距离较小外,其余种类之间的遗传距离远远大于种内遗传距离。基因型分析表明,每个种具有各自特有的基因型。基因型和序列变异分析表明ITS2序列可作为珍珠贝种类鉴定的分子标记。可用于种间、杂交育种、幼体和珍珠贝肉等材料的种类鉴定与遗传分析。     

盐度和无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶活性及其基因表达的影响

为探讨小球藻中碳酸酐酶对环境调控的响应规律,提高小球藻的生物量及对无机碳的利用,实验采用生化和荧光定量PCR方法研究了盐度和2种无机碳对蛋白核小球藻生长、胞外碳酸酐酶(CA)活性及3种亚型碳酸酐酶基因(ca)表达的影响。结果发现,培养至第9天时盐度15和30培养藻生长较快,盐度45藻细胞密度降为盐度15的0.83倍;CA活性随着盐度增加而降低,盐度45长时间处理酶活性降低更为明显,3种亚型ca基因表达量则随盐度升高而增加。2倍空气CO2浓度培养藻密度可达空气CO2浓度的1.23倍,但CA活性较低,第8天为空气CO2浓度组的0.41倍,α-ca和γ-ca基因表达量比空气CO2浓度组略有升高。在0~10 mmol/L HCO-3条件下,蛋白核小球藻随HCO-3含量升高生长加快,CA活性在5 mmol/L HCO-3最高,而3种亚型ca基因表达量在1 mmol/L HCO-3处理组最高。研究表明,蛋白核小球藻生长比较适合中低盐度、2倍空气CO2浓度和高HCO-3处理,其CA活性可被低盐、空气CO2浓度和5 mmol/L HCO-3所诱导,而ca基因表达在高盐、2倍空气CO2浓度和低HCO-3条件下较高。     

基于COI和16S rRNA基因片段鉴定厦门海域的仔稚鱼

本文基于线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因和16S rRNA基因片段对采集于厦门海域的仔稚鱼样品进行种类鉴定,探究其在仔稚鱼种类鉴定中的适用性。研究共获得64条COI基因序列和74条16S rRNA基因序列,通过序列比对,COI基因将仔稚鱼样品鉴定为26个种类,其中19个种类鉴定到种、6个鉴定到属、1个种类仅鉴定到科;16S rRNA基因将仔稚鱼样品鉴定为29个种类,其中23个种类鉴定到种、6个鉴定到属。COI基因的平均种内遗传距离为0.001 5,平均种间遗传距离为0.197 6,16S rRNA基因的平均种内遗传距离为0.000 3,平均种间遗传距离为0.089 2,COI和16S rRNA基因的平均种间遗传距离都为平均种内遗传距离的10倍以上,两者都可以进行有效的仔稚鱼种类鉴定。在基于COI和16S rRNA基因构建的系统进化树上,所有物种都分别单独聚为一支,同一个种类的不同个体都能聚在同一个分支,这些物种均能得到有效区分。以上结果表明,COI和16S rRNA基因均可以实现仔稚鱼的种类鉴定,两种基因结合使用可以提高仔稚鱼种类鉴定的准确性。     

缘管浒苔rbcL全长cDNA克隆与序列分析

对缘管浒苔光合作用第一关键酶Rubisco大亚基基因(rbcL)全长cDNA序列进行了克隆分离。首先应用RT-PCR方法获得了rbcL大片段cDNA序列,序列长度为1101bp,并进行了测序分析。然后分别应用5′RACE方法和3′RACE方法获得2个克隆序列,其序列长度分别为371bp和579bp,并进行了测序分析。在此基础上,将3个片段序列进行拼接,获得了Rubisco大亚基全长cDNA序列(1472bp),其中包括1425bp的编码区序列及47bp的前导序列(NCBI登录号:DQ813496),并推断出蛋白质序列(474个氨基酸)。对序列进行了相关生物信息分析和同源性比对,结果显示与已克隆出全长rbcL基因的7种绿藻比较具有较高同源性,核苷酸序列和蛋白质序列同源性分别达到了82.07%～85.78%和88.00%～94.11%,其中与蛋白核小球藻蛋白质序列同源性最高,为94.11%。在此基础上,使用生物信息学软件对缘管浒苔rbcL氨基酸序列与其它植物或藻类进行了多序列比对,并且进一步应用在线软件程序进行了蛋白质的二级结构分析和三级结构预测。     

Hg2+胁迫对三种微藻生长和叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的Hg2+胁迫不同时间(1～7 d)后,蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)生长及叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有光系统II(PSII)的最大光能转化效率(ΦM)、相对光合电子传递效率(rETR)、饱和光强(Ik)和细胞密度。试验结果表明,Hg2+胁迫下3种微藻的细胞密度和叶绿素荧光参数与Hg2+浓度、胁迫时间有一定的相关关系,细胞密度和叶绿素荧光各参数间有极显著的相关关系(P<0.01)。通过计算Hg2+对3种微藻不同胁迫时间的半抑制浓度(EC50),发现3种微藻对Hg2+的耐受性大小顺序为:斜生栅藻>莱茵衣藻>蛋白核小球藻。     

低温条件下菲律宾蛤仔对蛋白核小球藻摄食率和同化率的研究

试验采用室内静水法,测定了低温条件下(5～10℃)的菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)(软体部分平均干重为0.91±0.06 g)对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的摄食率(IR)和同化率(AE),其中蛋白核小球藻的浓度为(5.7±0.3)×104cells/mL。结果显示,菲律宾蛤仔对小球藻的摄食率和同化率均随温度的升高而增加,在试验温度范围内,各组之间菲律宾蛤仔的摄食率有显著性差异(P<0.05);同化率为42.95%～51.10%,差异不显著(P>0.05)。结果表明菲律宾蛤仔在低温下仍能生存。     

２株污染小球藻的除菌技术

本论文在考察了普通小球藻(Chlorella vulgaris)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)对青霉素、硫酸链霉素和制霉菌素三种抗生素敏感性的基础上,研究了对已污染藻种进行无菌化的几种分离方法。结果表明,两株小球藻对抗生素的敏感性有明显差异;青霉素、链霉素与制霉菌素的联合使用与单独使用对藻生长的影响差别不是很大;液体培养中加入组合抗生素能够暂时抑制藻液中杂菌的生长,但并不能得到纯培养藻种;离心清洗与抗生素结合使用能够大量除掉细菌,却使霉菌旺盛生长,说明藻菌间存在复杂的相互关系;连续两次使用添加合适浓度混合抗生素的固体平板最终得到藻的纯培养物。     

藻—溞系统对凡纳滨对虾养殖水体调控效果的研究

取5000 mL灭菌后的凡纳滨对虾养殖尾水于5000 mL高压灭菌的烧杯中,分为10组,分别为蛋白核小球藻组(C1)、蛋白核小球藻+大型溞组(C2)、衣藻组(C3)、衣藻+大型溞组(C4)、隐藻组(C5)、隐藻+大型溞组(C6)、蛋白核小球藻+衣藻组(C7)、蛋白核小球藻+衣藻+大型溞组(C8)、衣藻+隐藻组(C9)、...     

Molecular identification of red tide-causing microalga Heterosigma akashiwo strains based on their chloroplast DNA sequences

ABSTRACT:   In order to establish genetic signatures for intraspecific identification, parts of the genes rbcL , rbcS and psbA and their intergenic spacer (IGS) regions were amplified by polymerase chain reaction (PCR) from the chloroplast genomes of Heterosigma akashiwo strains isolated from Japan. A transfer RNA-Leu gene trnL and a hypothetical gene cfxQ , which is related to ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase expression, were found in the upstream region of the rbcL gene and in the rbcS-psbA IGS region, respectively. All the gene-coding regions and the IGS regions between rbcL and rbcS showed the same sequences among the strains tested. In contrast, the rbcL upstream regions and the rbcS-cfxQ IGS regions showed some differences such as nucleotide substitutions, duplications and inversions between NIES-5 and the other strains. Based on these sequence data, five genetic signatures were established and their simple and rapid detection by means of strain-specific PCR primers and PCR-restriction fragment length polymorphism techniques was examined. The results suggested the usefulness of these genetic signatures and techniques for the discrimination of H. akashiwo populations.     

光合细菌对多刺裸腹溞培养的影响

在实验室条件下,采用静止培养法对多刺裸腹溞进行培养实验,研究在以酵母和小球藻为饵料的多刺裸腹溞培养中,添加不同浓度光合细菌对其生长繁殖的影响。结果表明:光合细菌(菌液浓度为48×108cell/ml)添加量为1 mg/L(组2)、2mg/L(组3)、64 mg/L(组8)、130 mg/L(组9)和260 mg/L(组10)时,实验组中多刺裸腹溞的生殖量与空白对照(组1)相比均无差异(P>0.05);光合细菌添加量分别为4 mg/L(组4)和8 mg/L(组5)时,实验组中多刺裸腹溞的生殖量明显多于对照组,差异较明显(P<0.05),其对多刺裸腹溞的增长具有明显的促进作用;在16 mg/L(组6)和32 mg/L(组7)时,实验组中多刺裸腹溞的生殖量达到最高峰,分别为对照组的1.54倍和1.40倍,差异十分显著(P<0.05);而当添加量过高,在520~800 mg/L(组11~组14)浓度范围内,实验组中多刺裸腹生殖量呈现急剧下降趋势,显著低于对照组(P<0.05);在本实验设计范围内,浓度等于或高于900 mg/L(组15)时,幼溞在12 d后仍没有达到性成熟,光合细菌对多刺裸腹溞的繁殖明显起抑制作用。以上结果显示,在以酵母与小球藻为饵料的多刺裸腹溞培养中,16~32 mg/L的光合细菌添加量最为适宜,该浓度范围的光合细菌对多刺裸腹溞的生长繁殖具有显著的促进效果。     

中性柠檬酸菌对几种常见藻类生长的他感作用

在４５００～４８００ｌｕｘ光照,２６～２８℃的培养条件下,从绿裸藻（Ｅｕｇｌｅｎａｖｉｒｉｄｉｓ）水华中分离的优势菌种之一中性柠檬酸菌（Ｃｉｔｒｏｂａｃｔｅｒｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｓ）的分泌物对斜生栅藻（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓ）、粉核小球藻（Ｃｈｌｏｒｅｌａｐｙｒｅｎｏｉｄｏｓａ）、羊角月牙藻（Ｓｅｌｅｎａｓｔｒｕｍｃａｐｒｉ ｃｏｒｍｕｔｕｍ）、水华鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａｆｌｏｓ－ａｑｕａｅ）和易变鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａｖｑｒｉａｂｉｌｉｓ）的生长有促进作用;对银灰平裂藻（Ｍｅｒｉｓｍｏｐｅｄｉａｇｌａｕｃａ）、莱茵衣藻（Ｃｈｌａｍｙｄｏｎｏｎａｓｒｅｉｎｈａｒｄｉ）和铜绿微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓａｅｒｕｇｉｕｏｓａ）的生长具有抑制作用。中性柠檬酸菌胞外分泌物能促进粉核小球藻细胞个体的长大,对其他藻类主要是影响细胞的大小。中性柠檬酸菌对不同藻类影响的差异对水华过程可能具有重要意义。     

3种细菌对小球藻生长和脱氮除磷效率的影响

鉴于水资源日益紧缺且水污染问题日渐加剧的现状,藻菌共生系统作为一种节能环保的污水处理方式,有助于提高污水处理效率。通过人工模拟城市污水,选取3种污水处理中常用细菌地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)与小球藻构建藻菌共生系统,探究了不同细菌对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa FACHB-5)生长以及污水脱氮除磷效率的影响。结果显示,在3种藻菌共生系统中,地衣芽孢杆菌为小球藻促生长菌,而枯草芽孢杆菌对小球藻生长有抑制作用,沼泽红假单胞菌对小球藻生长无显著影响(P>0.05),且沼泽红假单胞菌的生长受到小球藻的显著抑制(P<0.05)。在3个共生系统中,地衣芽孢杆菌-小球藻共生系统中小球藻生物量最高,第2天水体的总氮和总磷去除率分别达到79.84%和83.48%,显著高于小球藻单独培养试验组(P<0.05)。研究表明,3种藻菌共生系统中,细菌与微藻间的关系具有特异性,应选择适宜的促生菌与微藻共培养,合适的藻菌共生系统可提高水体总氮和总磷的去除率。     

微囊藻和小球藻携带WSSV量的变化及对水体游离WSSV的影响

研究了铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和蛋白核小球藻（Chlorellapyrenoidosa）携带白斑综合症病毒（whitespotsyndromevirus,WSSV）数量变化及对水体游离WSSV量的影响。试验设置微藻高、低密度组和不加微藻的对照组,分别加入等量的WSSV粗提液,于第2、第24、第72和第120小时以实时荧光定量PCR检测藻液上清和沉淀藻体的WSSV数量。结果表明,微囊藻和小球藻可携带少量WSSV,且随时间延长而减少;微囊藻携带WSSV量与其细胞数呈显著正相关（P〈0．05）,小球藻携带WSSV量与其细胞数相关性不显著（P〉0．05）;2种微藻均有促进水体WSSV数量消减的效果,且小球藻的消减效果优于微囊藻,对养殖对虾白斑综合症（whitespotsyndrome,WSS）的生态防控更有积极意义。