浮游动物与蓝藻水华

在富营养化的湖泊与水库中蓝藻常成为优势种类。由蓝藻过度繁殖而形成的水华严重影响了水质和环境。浮游动物在湖泊中是水生生物中的重要组成部分,浮游动物中的一些种类可以通过摄取蓝藻而直接抑制蓝藻的过度繁殖,也可以通过改变湖泊的环境因子与营养条件来间接地控制蓝藻水华的形成。实现用浮游动物来对富营养化湖泊进行生物治理,应该设法提高湖泊中浮游动物的生物量和向湖泊中引进能够有效地抑制蓝藻繁殖的种类。     

胶球藻和粘杆藻质粒的检测

自1973年发现蓝藻质粒以来,至今已在60余株蓝藻检测到染色体外DNA;从种类分布来看,它们几乎遍及蓝藻所有类群。但胶球藻和粘杆藻二单细胞属经检测未发现质粒,此后也一直未有报道。蓝藻中的一些种类集光合和固氮作用于同一细胞内,具有在空气条件下固氮生长的能力,这在固氮微生物中是一特殊模式。由于它们具有厚而牢固的胶质鞘,而且一般生长缓慢,质粒检测工作遇到很大麻烦,故运载体转移系统未能发展。这在一定程度上     

蓝藻水华与淡水鱼类的生态相互作用研究进展

鱼类是淡水生态系统的重要组成部分.近年来水体富营养化和蓝藻水华暴发导致的水环境恶化、适宜栖息地丧失等生态问题,对鱼类生存及渔业经济带来巨大威胁和影响.蓝藻和鱼类的生态作用是相互的,利用鱼类调控蓝藻过度增长的生物操纵技术在某些富营养化水体治理过程中取得了一定效果.在此背景下,全面评估蓝藻水华对淡水鱼类种群的影响,以及鱼类对蓝藻生长的控制与驱动效应,是进一步推进淡水生态系统治理与保护研究的关键.本文系统归纳分析了蓝藻水华对淡水渔业的危害、有害蓝藻及其次生代谢产物对鱼类的毒性效应以及鱼类对蓝藻的生态调控作用,并对未来的重点研究方向进行展望,提出复杂蓝藻生物质或原位蓝藻水华对鱼类影响的综合效应和相关的水生态风险评价将是未来研究的重点.生物操纵技术的可行性应依据所治理水体的基本环境和生物特征,结合具体实践进行判断和决策.本文旨在为蓝藻水华的生态风险评估、淡水鱼类资源的保护,以及水生态环境的改善提供科学依据.     

浅水富营养化湖泊中蓝藻群体运动研究述评

自然水体表面重度水华中的蓝藻多以群体形式存在.蓝藻群体是由胞外多糖将多个细胞胶结在一起形成的,这些细胞主要来源于分裂增生或碰撞黏附.相对于蓝藻单细胞,具有更大尺寸和浮力的群体的主动和被动运动发生了深刻变化,这使得群体更易于上浮聚集形成水华.群体的主动运动是由有效浮力诱发的运动,其与群体的密度、形状和粒径等动力学参数密切相关.其中,粒径最为重要:太湖蓝藻大群体(100～425μm)上浮速率是小群体(20μm)的1475倍.群体的被动运动是由湖水运动驱动的.风浪对群体的作用贯穿蓝藻的整个生活史.适当的风浪扰动可以增大群体的尺寸,而过强的扰动会改变群体形态或令群体解体.同时,风浪主导的强湍流可以捕获漂浮群体,驱散表面水华.湖流的水平输送作用导致全湖蓝藻在下风区聚集,进而增大蓝藻单细胞或群体的黏聚机会,为形成持续性重度水华创造有利条件.不过,也有研究发现风力对漂浮群体的输送作用要大于表层湖流.据此,今后在蓝藻群体运动研究中需要开展面向群体动力学参数的野外长期监测,以期探明野外群体的时空动态及影响机制;加强浅水湖泊水动力特征及其对群体运动影响的研究,研发相关技术服务于太湖蓝藻水华防控.     

蓝藻Synechocystis PCC6803中状态转换的研究

运用调制荧光法对蓝藻Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ＰＣＣ６０８３的状态转换进行了研究。观察到蛋白质磷酸酯酶抑制剂ＮａＦ对蓝藻ＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓＰＣ６８０３由远红光诱导的状态Ⅱ向状态Ｉ的转换无抑制作用,表明蓝藻Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ＰＣＣ６８０３的状态转换不受类囊体膜蛋白南可逆磷酸化的调节;ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ－泛醌还原酶专一抑制剂鱼藤酮可以促使蓝藻Ｓｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓ ＰＣＣ６０８３暗     

代谢网络进化过程中拓扑结构与功能之间的关联

代谢网络进化过程中酶的拓扑连接与它们的功能之间具有怎样的关联呢? 这种关联在亲缘关系较近的物种间是否具有一定的相似性呢? 以叶绿体和其内共生祖先蓝藻(Synechococcus sp. WH8102, syw)的代谢网络为对象, 以大肠杆菌、拟南芥和红藻的代谢网络作为对照,研究酶的连接度与其功能之间的关联. 结果表明, 各个物种中不同代谢通路和性质分类(EC)的酶都具有不同的平均连接度, 但是同一代谢通路或性质分类的酶在叶绿体和蓝藻syw中显示非常相似的连接度. 另外, 叶绿体与蓝藻syw之间的保守模块, 如氨基酸代谢等, 具有明显更高的平均连接度. 而且, 叶绿体和蓝藻中的同工酶都比其他酶具有更高的连接度, 对应基础类代谢通路, 并存于二者之间的保守模块中. 因此, 尽管内共生过程中叶绿体代谢组发生了较大的重组, 但是网络拓扑结构与功能间的关联仍然与其祖先细菌蓝藻非常相似, 说明这种关联可能用于衡量进化过程中物种间亲缘关系远近的程度.     

几种固氮蓝藻的固氮酶活性及其某些特性

自1965年采用乙炔还原法在色谱仪上测定固氮生物的固氮能力之后,各种固氮生物的固氮作用得到了广泛的研究。在固氮蓝藻方面,有一些工作者测定了几种蓝藻的完整细胞和没有细胞的抽提液酶活性,以及其固氮酶的一些     

海洋红藻和蓝藻中C-藻蓝蛋白的结构特性比较研究

在蓝藻和红藻的光合膜上存在着各种不同的捕光天线即藻胆体。藻胆体的主成分为藻胆蛋白,藻胆蛋白是藻红蛋白、藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的总称,C-藻蓝蛋白(C-Pc)是其中的一种。关于C-Pc的研究,诸多的报道大都集中于各种蓝藻中的C-Pc,而对大型红藻中C-Pc结构特性报道极少。真核红藻和原核蓝藻中的C-Pc结构和功能是否完全相同,弄清这一问题显然对于藻类植物的分类学及光合作用研究具有重要意义。     

太湖蓝藻水华“暴发”的动态特征及其机制

湖泊富营养化和有害藻类水华是目前全世界普遍面临的水域生态环境问题.太湖是典型的大型浅水富营养化湖泊,其富营养化导致的蓝藻水华"暴发"常常呈现时间和空间上的高度变异与不稳定性.以往的研究,无论是国际上流行的光合作用调节的藻类细胞上浮与下沉,还是国内流行的蓝藻水华"暴发"四阶段理论,都无法很好地解释太湖蓝藻水华"暴发"的时空动态变化特性.本文基于对太湖多次的野外观测与模拟实验,提出了关于太湖蓝藻水华"暴发"的全新概念性解释.在蓝藻细胞生长阶段,营养盐、温度、光照等环境因素影响较为显著,决定了蓝藻生物量的多少,为蓝藻水华"暴发"蓄积物质基础;在蓝藻水华暴发阶段,则主要受蓝藻细胞(团)浮力作用与水动力湍流作用的共同影响,决定了蓝藻水华出现后的规模、范围及位置.野外调查显示,在太湖这样的大型浅水湖泊,风浪作用条件下蓝藻细胞(团)在水柱中呈均匀分布;而当风浪消失后,蓝藻细胞(团)即迅速上浮形成水体表面可见的水华.蓝藻颗粒的上浮速度随着细胞团的增大而加快,适度的扰动促使蓝藻细胞团碰撞而形成更大的细胞团,更容易在水动力消失后快速上浮形成水华.湖流的辐合辐散是蓝藻水华上浮后形成可见的斑块形状、位置、漂移和聚集的决定因素.正是太湖地区风场高度多变与不稳定,才导致太湖蓝藻水华"暴发"的时空分布呈现多变的动态特征.上述研究结果澄清了长期以来一直困扰人们的太湖蓝藻水华难以监测、无法防控的问题,为蓝藻水华监测、预测预警、防控及应对措施的制定提供了科学的理论依据.     

蓝藻运动与水华早期预防和控制

蓝藻水华控制的根本出路在于蓝藻过度增长的早期预防和控制。藻类增长的过程给了我们早期预防和控制的实施时间和浓度范围。只要我们掌握了蓝藻的增长规律、运动方式和成灾过程,采取早期预防技术路线和大面积控制手段,消除蓝藻水华对饮用水源的威胁,降低蓝藻水华带来的其他负面影响,是完全可能的。     

红毛菜藻胆体的分离和蛋白质组成

藻胆体是蓝藻和红藻的光合作用的捕光天线,由生色的胆蛋白和无色的附属联结蛋白质组成。许多蓝藻种和一些红藻种的藻胆体已详尽地进行了研究。但是,藻胆体的未变性的附属蛋白质组成迄今尚未见发表;人们对真核的海藻的藻胆体的研究仍然很有限。本文报道对生长在海洋中的红毛菜(Bangia fuscopurpurea)藻胆体研究所获的重要结果。     

蓝藻暴发 湖泊之痛（下）

蓝藻暴发时．严重影响湖泊生态体统的稳定：严重削弱湖泊作为生态平衡、水产养殖和景观旅游等方面的作用，造成极大的经济损失。     

方兴未艾的蓝藻生物工程

蓝藻生物工程是现代生物工程领域中的一个热点研究项目.它涉及食品、环保、能源、农业等许多方面,是一项很有发展潜力的高新科学技术.     

2007年中国十大科普事件

"2007年中国十大科普事件"中,太湖蓝藻大暴发引起全社会对公共环境安全的关注,华南虎照片事件产生多种科普效应。"嫦娥一号"探月成功,再度引发公众太空科普热。     

固氮蓝藻与棕色固氮菌 固氮酶组分的互补功能

迄今为止,发现各种固氮生物的固氮酶均由两种不同的蛋白组分构成。这两种蛋白单独存在无活性,重组时则有活性。不同来源的固氮酶在性质上有许多相似之处,因此,观察不同生理类型和进化程度的生物固氮酶组分之间能否交叉互补。对于固氮酶结构、功能及进化的研究,是很有意义的。过去有些研究人员曾报道过这方面的工作。但所用材料多数是细菌,用蓝藻的不多,而蓝藻无论在生理特点上还是在进化上都是最有代表性的固氮生物。     

六亿年前的地衣

近十年来，“瓮安生物群”的发现是地球早期生命研究领域的重大事件之一。“瓮安生物群”是一个生活在距今约六亿年前浅海中的、以真核生物为主体的生物群，其中的生物化石都是以立体形式保存在磷块岩之中。该化石生物群是新元古代大冰期之后和寒武纪生物大爆发之前真核生物辐射的典型代表。自20世纪80年代发现以来，先后报道了数量众多且具有细胞结构的红藻和绿藻、单细胞浮游藻类、动物胚胎、腔肠动物和一些其他类型的可疑动物化石。新发现的地衣化石也是保存在贵州省瓮安磷矿距今约六亿年的黑色磷块岩中，它们是由球状蓝藻和真菌组成，真菌的丝状体环绕球状蓝藻分布，部分丝状体的一端还与一个梨形的真菌孢子相连。从蓝藻和真菌的保存来看，它们与泥盆纪和现代的地衣具有类似的结构特点。     

水华蓝藻中微囊藻毒素的提取及其光催化降解

微囊藻毒素(MCs)广泛产生于水华蓝藻中.本研究从太湖水华蓝藻中提取出MCs,发现主要成分为MC-RR.经多级分离和半制备色谱提纯制备得到MC-RR纯品.用水热法合成了钨酸铋(Bi2WO6)催化剂,并对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(SBET)、等电点pH(pHZPC)等表征.利用不同pH条件下制备的Bi2WO6,在近紫外光照射下对MC-RR进行光催化降解,发现在酸性条件下制备的Bi2WO6有较强的降解效果.同时发现,Bi2WO6对MC-RR的降解以空穴直接氧化为主.     

来自细胞深处的呼唤(上)

<正>距今35亿年,太古宙,原始海洋阳光流火般照耀着地球,原始海洋在阳光下接受着洗礼。浪花翻着跟头卷向泛古陆的沙滩,除了海水的哗啦声,一片静寂,只有海面上的蓝藻细胞飘飘荡荡,沐浴在温暖的阳光中。在蓝藻细胞微小的身体里,藻蓝素和叶绿素正在忙碌地工作着,将来自太阳的光能转化成稳定的化学能,储存起来化作细胞的动力,支持它的整个生命。距今20亿年,元古宙,原始海洋日落时分,太阳的影子在海面上浮浮沉沉。一个已经成形的变形虫状原核细胞,正随着海水的流动逐渐接     

用氧自旋探针方法微量测定发菜光合与呼吸的氧变化

光合放氧和呼吸耗氧是光合生物的重要生理指标。藻类的这些氧变化通常可用氧电极来测定。发菜(Nostoc flagelliforme,发状念珠藻)是一种有较高经济价值的陆生蓝藻(蓝细菌)。由于对其生理学研究甚少,至今尚未能作人工养殖。通常研究藻类光合和呼吸作用     

硒对人红细胞膜Na~+-K~+-ATP酶活性的影响

最近,我们在河北宣化庞家堡长城系高于庄组(约1400—1500百万年前)黑色燧石中,发现一种可能代表丝状蓝藻生长活动的昼夜节律。在光学显微镜下,这种节律在垂直层面的岩石切片中表现为亮暗纹层的交替更迭,形成一种层纹石。