葡萄糖氧化酶和细胞色素C对盐生杜氏藻细胞密度及β-胡萝卜素积累的影响

为了解外源物质对盐生杜氏藻(Dunaliella salina)生长和β-胡萝卜素积累的影响,本试验以分离自运城盐湖的一株盐生杜氏藻(D.salina YC01.)为材料,在培养基中添加外源葡萄糖氧化酶和细胞色素C,研究其对盐生杜氏藻细胞密度和β-胡萝卜素含量的影响。结果表明,葡萄糖氧化酶浓度9 mg/L、细胞色素C浓度1μmol/L时,盐生杜氏藻细胞密度和β-胡萝卜素含量同时最大,因此,为两种外源物质的最优添加浓度。     

鱼汤提取物对杜氏盐藻植板率的影响

比较了不同浓度鱼汤提取物对杜氏盐藻(Dunaliella salina)在平板上生长的影响,发现在加入了一定浓度鱼汤提取物后,盐藻藻落较对照明显增大,颜色加深,呈深绿色,并且获得较为分散的单克隆.随着鱼汤提取物浓度的增加,盐藻在平板上的植板率也有明显提高,在浓度为8%的平板上盐藻的植板率高达42%,是对照平板的6.4倍.     

杀虫双对杜氏盐藻生长和生理生化的影响

以一种具有环境耐性的单细胞绿藻杜氏盐藻Dunaliella salina作为受试生物,检测一种杀虫剂杀虫双的毒性作用,试验中检测了杀虫双对杜氏盐藻细胞生长、单细胞β胡萝卜素质量、细胞形态变化及超氧化物歧化酶(Super-oxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性的影响.结果表明,当杀虫双质量浓度小于0.5 mg.L-1时,细胞的毒性响应与对照的变化趋势类似.当使用1.0～4.0 mg.L-1杀虫双处理盐藻,处理初期细胞生长缓慢和单细胞β胡萝卜素质量降低,一段时间后恢复.当杀虫双质量浓度大于5.0 mg.L-1,细胞生长速度和单细胞β胡萝卜素质量都会一直降低直至检测不到.杀虫双对杜氏盐藻的10 d IC50为32 mg.L-1.试验发现在低浓度下杀虫双会刺激CAT活性的增长.     

包埋-脱水法常温和低温下保存盐生杜氏藻的研究

用包埋-脱水法在常温和低温保存盐生杜氏藻（Dunaliella salina）,探讨了温度、光暗和含水量等因素对存活率的影响。结果表明：盐生杜氏藻在4℃下保存6个月后的最高存活率达到54．4％。保存后的藻细胞经过恢复培养后,其生长力可达到保存前的水平。包埋-脱水法操作简单,无需复杂设备,在藻类种质的中期保存中有广阔的应用前景。     

杜氏盐藻电击转化体系的优化

[目的]构建盐藻高效遗传转化体系,以利于在细胞内组装靶标代谢途径,进而以盐藻为生物反应器规模化生产类胡萝卜素、生物燃油等高值产品。[方法]以杜氏盐藻(Dunaliella salina)为受体,以来源于高油植物斑鸠菊(Vernonia galamensis)编码DGAT酶的基因VgDGAT1a为靶基因,以pCAMBIA3301为表达载体,利用电击法进行遗传转化,优化转化条件和相关参数,并对转化体进行分子检测。[结果]杜氏盐藻对除草剂草铵膦敏感,固体和液体培养筛选阳性转化体的草铵膦浓度分别为20mg·L~(-1)和40mg·L~(-1)。优化的盐藻电转化技术条件包括:培养7d的藻细胞为受体,质粒浓度6mg·L~(-1),电击参数为0.4kV和4ms。盐藻转化率达2.63‰,比现有转化效率提高约1.14倍。分子检测显示靶基因VgDGAT1a基因成功转入杜氏盐藻并高效表达。[结论]建立的优化电击转化方法显著提高了盐藻转化效率,在高等植物遗传转化中,常用的抗除草剂草铵膦Bar基因可用作盐藻基因转化的选择标记,植物表达载体pCAMBIA3301亦可用于盐藻遗传转化。     

温度和盐度对夜光藻种群密度增长的影响

为了研究温度和盐度对夜光藻Noctiluca scintillans种群密度增长的影响,采用盐生杜氏藻Dunaliella salina为饵料(藻液密度为10.0×104 cells/L),在室温条件下研究了5个温度水平(12、16、20、24、28℃)和7个盐度水平(18、22、26、30、34、38、42)对夜光...     

杜氏盐藻番茄红素ε-环化酶基因DsLYCE表达载体构建及其在烟草中瞬时表达分析

[目的]ε-环化酶(lycopeneε-cyclase,LYCE)可将番茄红素环化,并与番茄红素β-环化酶共同作用合成α-胡萝卜素,参与植物体内类胡萝卜素的合成途径。富含β-胡萝卜素的杜氏盐藻(Dunaliella Salina)LYCE功能还未解析。[方法]本文利用RT-PCR分离杜氏盐藻DsLYCE基因ORF,并克隆到植物表达载体pCAMBIA1303、构建DsLYCE组成型表达载体pCAMBIA1303-DsLYCE。通过农杆菌介导渗入法在烟草叶组织中瞬时表达DsLYCE,鉴定DsLYCE功能。[结果]烟叶生理生化分析显示,与野生型和空载体对照相比,DsLYCE瞬时表达的烟叶组织中类胡萝卜素积累显著提高(P0.05),含量增加了24%。相似地,转DsLYCE基因的烟草叶片中叶绿素a和叶绿素b含量也明显高于野生型空载对照烟草。这表明杜氏盐藻DsLYCE基因异源表达不仅能促进宿主细胞类胡萝卜素的合成与积累,而且还可以改善宿主细胞的光合作用。[结论]本研究为深入解析杜氏盐藻DsLYCE参与类胡萝卜素生物合成的分子机制以及应用于其他植物的色素代谢遗传改良提供科学参考。     

杜氏盐藻DsFAD2基因的鉴定及缺氮胁迫下表达分析

[目的]w-6脂肪酸去饱和酶2(FAD2)催化油酸(18∶1)去饱和形成亚油酸(18∶2),是多不饱和脂肪酸合成过程中的第一个关键酶。为了探究DsFAD2在盐藻油脂合成积累中的作用。[方法]本文以运城盐湖分离的富油杜氏盐藻(Dunaliella salina)株系(YC-011)为材料,利用高保真PCR技术克隆盐藻DsFAD2基因,并对DsFAD2编码蛋白进行了跨膜区、高级结构及氨基酸序列比对等一系列生物信息学分析。应用qRT-PCR检测DsFAD2基因在氮(N)胁迫培养条件下的表达模式。[结果]DsFAD2蛋白定位于内质网中,有5个跨膜区,具有典型膜结合蛋白的结构特征。此外,DsFAD2也具有所有FAD2蛋白家族所特有的3个组氨酸保守区和芳香族氨基酸序列。系统发育分析发现杜氏盐藻DsFAD2与莱茵衣藻CrFAD2、团藻VcFAD2亲缘关系最近。qRT-PCR表明,与正常培养的杜氏盐藻相比,缺N培养显著诱导DsFAD2上调表达,N胁迫8d时DsFAD2的表达量是未胁迫对照的2.8倍。[结论]DsFAD2参与杜氏盐藻N胁迫响应,促进多不饱和脂肪酸形成,增强藻细胞抗逆性。本研究为进一步解析N胁迫条件下藻细胞油脂富集及响应分子机制提供了科学参考。     

巴夫杜氏藻GAPDH基因部分序列的克隆

3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)是糖酵解途径中的一个关键酶,由于其基因表达量相对恒定.因此在定量和半定量PCR试验中常被用作内源参照基因来确定目标基因的相对表达量.从巴夫杜氏藻(Dunaliella pmva)中克隆GA PDH基因,并对基因序列进行了分析.以巴夫杜氏藻cDNA为模板,根据GAPDH的保守序列设计引物...     

CO2对盐藻生长及物质积累的影响

探讨了CO2对盐藻(Dunaliella salina)生长及β一胡萝卜素和蛋白质积累的影响.结果表明,随着CO2浓度的提高,盐藻生长及β一胡萝卜索和蛋白质积累加速;当CO2浓度为1.5g/L时,盐藻生长及β一胡萝卜素和蛋白质积累最快;当CO2浓度继续提高时,盐藻生长及β一胡萝卜素和蛋白质积累速度减慢.盐藻生长及β-胡萝卜素和蛋白质积累的最适CO2浓度为1.5g/L.     

不同浓度氮、磷对杜氏盐藻生长的影响

在实验室条件下,研究了不同氮（0、0.1、0.4、0.8、1.0、1.2 g/L）、磷（0、0.015、0.025、0.030、0.045、0.060 g/L）浓度下杜氏盐藻生长增殖的关系和特征,以及氮磷比（c（N）/c（P））变化等对该藻生长的影响。实验结果表明：杜氏盐藻对氮、磷有着较强的适应能力,浓度增大藻增长率增大,浓度继续增大反而抑制藻的增长,属于营养依赖型藻类。不同氮质量浓度梯度对杜氏盐藻生长具有显著性影响（P〈0.05）,但对杜氏盐藻生长率K的影响不显著（P〉0.05）,最适宜的氮浓度为1.0 g/L;不同磷质量浓度梯度对杜氏盐藻的生长和生长率K具有显著性的影响（P〈0.05）,最适宜的磷浓度为0.025 g/L。当c（N）/c（P）为40时,最适合杜氏盐藻的生长。     

杜氏盐藻LYCB基因克隆及在盐胁迫下的表达分析

[目的]为探究杜氏盐藻(Dunaliella Salina)富集β-胡萝卜素的分子机理。[方法]本文选用从运城盐湖分离的杜氏盐藻株系Ds-YC011为试材,克隆编码番茄红素-β-环化酶(lycopene b-cyclase,LYCB)的基因(DsLYCB)并分析其功能。[结果]DsLYCB基因cDNA全长1 910bp,开放阅读框(ORF)长1 769bp,编码584个氨基酸。生物信息学分析显示,DsLYCB为不稳定亲水性蛋白,无跨膜结构,定位于叶绿体。蛋白二级结构中α-螺旋结构占39.9%,杜氏盐藻DsLYCB蛋白与雨生红球藻亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,在高盐(3mol·L~(-1))胁迫下,DsLYCB基因表达量显著上升,胁迫4h时表达量达峰值,为正常对照(1.5mol·L~(-1))条件下的2倍。高盐(3mol·L~(-1))胁迫下,DsLYCB基因上调表达模式与藻细胞类β-胡萝卜素积累增加相一致,预示着DsLYCB在杜氏盐藻类β-胡萝卜素合成积累中起重要作用。[结论]这为解析微藻类胡萝卜素合成调控机制及遗传修饰提供了科学依据。     

艾比湖卤虫对不同粒径饵料藻的摄食选择性研究

为研究卤虫培养中饲料藻的利用状况,以艾比湖卤虫Artemia parthenogenetica Aibi Lake为对象,研究了艾比湖卤虫在3种不同粒径开口饵料藻(湛江等鞭金藻Isochrysis zhanjiangensis、杜氏盐生藻Dunaliella salina、青岛大扁藻Platymonas helgolondica)驯化培养下,对不同饵料藻的摄食率及对食物的摄食选择性。结果表明:艾比湖卤虫对等鞭金藻的最大摄食率为30.6×10~4cells/(ind.·h),对盐藻的最大摄食率为16.6×10~4cells/(ind.·h),对扁藻的最大摄食率为6.7×10~4cells/(ind.·h),即饵料粒径越小,卤虫的摄食率越高;混合饵料试验中,不论是2种藻混合还是3种藻等密度混合,卤虫对开口饵料藻的摄食率显著高于其他饵料藻(P0.05),以盐藻为开口饵料驯化的卤虫尤为明显,对盐藻的摄食率极显著高于其他组(P0.01),即卤虫在开口饵料驯化后,对开口饵料存在明显的习惯性摄食;卤虫的食物选择性指数结果显示,混合饵料中卤虫均是优先选择等鞭金藻,其次选择盐藻,最后是扁藻。本研究结果可为卤虫培养中饵料藻的选取提供参考。     

碘盐对杜氏盐藻生长和品质的影响

[目的]研究碘对杜氏盐藻生长及品质的影响。[方法]用不同浓度的KI、KIO3处理杜氏盐藻,检测叶绿素a、可溶性蛋白、β-胡萝卜素、内源碘含量以及藻干重的变化。[结果]0.5～5.0 g/L的KI均抑制杜氏盐藻的生长,0.5～5.0 g/L的KIO3不同程度地提高了杜氏盐藻中叶绿素a及可溶性蛋白的含量,增加了藻的干重。其中0.5 g/L的KIO3效果最明显,使叶绿素a和藻干重分别提高65%和42%。另外,KIO3处理也使藻细胞中β-胡萝卜素和碘的含量增高,0.5 g/L KIO3使β-胡萝卜素和碘的含量分别提高48%和430%。[结论]KI抑制杜氏盐藻的生长,KIO3不但能刺激杜氏盐藻的生长还能提高其内活性物质的含量。     

高产β-胡萝卜素杜氏藻突变株的鉴定与分析

采用紫外辐射诱导巴氏杜氏藻Dunaliella bardawil突变,经初筛和复筛,初步获得一株巴氏杜氏藻的突变株,对两者从细胞形态特征、β-胡萝卜素含量、蛋白质SDS-PAGE电泳以及总DNA的RAPD扩增等方面进行了比较分析。结果表明,在相同培养条件下,两者均为卵圆形,但原种直径仅为突变后藻株直径的60％,颜色差异明显;突变株的β-胡萝b素含量为原种的6．2～15．5倍;两者遗传相似系数为0．868,与突变株的一般要求相符。鉴于此,确认其为高产β-胡萝卜素的新突变株,命名为Dunaliella bardawil variant 4-5Sun ＆ Liu。     

赤霉素对盐藻生物量与物质积累的影响

通过向对数生长期的杜氏盐藻(Dunaliella salina)中分别添加浓度为0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、25、50 mg/L 的植物生长调节剂赤霉素,对其进行诱导培养,周期性收集藻细胞,对各阶段藻细胞的细胞密度、β-胡萝卜素、叶绿素、总可溶性蛋白含量进行检测和比较.研究结果表明,1个月的诱导期内,0.05 mg/L赤霉素处理不仅能显著加快藻细胞的分裂速度,生物量比对照提高60%,还能增加16.8%的β-胡萝卜素含量;但该处理的叶绿素含量、总可溶性蛋白含量与其他处理组及对照组都没有明显的区别.     

甲基磺酸乙酯对杜氏盐藻生长的作用效应

利用不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理杜氏盐藻,旨在筛选放线菌酮Act抗性突变株和研究EMS对杜氏盐藻生长的影响。结果表明:出发藻株A1对Act的抗性浓度为0.05 mg/L,诱变后得到了对Act抗性浓度为0.4 mg/L的突变株,突变株的生长速率明显小于出发藻株A1。EMS抑制杜氏盐藻的生长。     

杜氏藻的生物学和生态学研究进展

杜氏藻Dunalidlla属已有记录的种类近30种,其中盐生杜氏藻含有极丰富的β-胡萝卜素,是很有开发意义的植物性维生素A源。综述了杜氏藻属的分类、生化组成、生理、生态和培养条件等方面的研究进展,同时简述了胡萝卜素的生物生产方法。     

NaCl浓度对杜氏盐藻中1种NAD+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响

考察NaCl浓度变化对杜氏盐藻细胞形态和单细胞甘油含量变化的影响,并应用实时定量PCR技术检测NaCl浓度变化对杜氏盐藻3-磷酸甘油脱氢酶同工酶中1种NAD+依赖的3-磷酸甘油脱氢酶基因表达的影响。结果表明:不同浓度NaCl长期培养时杜氏盐藻细胞形态和体积的变化较小,但当NaCl浓度快速变化时细胞形态和体积变化显著。杜氏盐藻在不同浓度NaCl条件下长期培养,随着NaCl浓度增长,单细胞甘油含量不断积累,且杜氏盐藻能通过快速降低或提高单细胞甘油含量来应对低渗或高渗震动。不同浓度NaCl长期培养时,杜氏盐藻中3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度呈显著负相关,但低渗或高渗震动处理2 h后,3-磷酸甘油脱氢酶基因的表达水平与NaCl浓度无显著性关系。     

巴夫杜氏藻β-肌动蛋白基因的克隆和分析

[目的]获得巴夫杜氏藻β-肌动蛋白基因cDNA全长序列。[方法]以巴夫杜氏藻cDNA为模板,采用简并引物进行PCR扩增,获得533bp特异cDNA片段。在此基础上,设计特异引物,采用5’-Genome Walking和3’-RACE的方法,获得基因的5’-端DNA序列和3’-端cDNA序列,进而获得β-肌动蛋白基因cDNA全长序列。[结果]获得了巴夫杜氏藻β-肌动蛋白基因的特异cDNA片段、5’-端DNA和3’-端cDNA片段。经拼接后,扩增出全长cDNA。β-肌动蛋白基因cDNA全长1754bp,包括1137bp的开放读码框和617bp的3’-非翻译区序列。氨基酸序列相似性分析发现,巴夫杜氏藻β-肌动蛋白氨基酸序列与杜氏盐藻、莱茵衣藻等的同源性较高。系统发育分析表明,巴夫杜氏藻β-肌动蛋白与杜氏盐藻的相似性最高。[结论]首次获得了巴夫杜氏藻β-肌动蛋白基因cDNA全长序列,并发现巴夫杜氏藻β-肌动蛋白基因非常保守。