拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础与进化特征

拟柱孢藻毒素是由尖头藻等水华蓝藻产生的一种生物碱类蓝藻毒素.毒理学研究表明该毒素进入动物体内后能够对多种器官产生毒性效应，且以肝毒性较为明显.拟柱孢藻毒素的毒性虽不及微囊藻毒素，但由于其结构的稳定性和水溶性，能够在水体中积累到较高浓度，增大了饮用水健康风险，且容易通过食物链富集造成更为严重的中毒事件.随着尖头藻水华在世界范围内的蔓延，拟柱孢藻毒素也引起了研究者和水体管理部门的广泛关注.作为一种次级代谢产物，拟柱孢藻毒素的生物合成是从甘氨酸、精氨酸和丙二酰CoA开始，由特定的多种酶依次催化完成的.这些酶的编码基因在基因组上形成簇状结构，不同种的产毒藻具有相似的毒素合成基因簇，主要差别在于基因序列的变异和排列方式的不同.对毒素合成基因及其功能的探究不但有助于建立可靠的分子检测方法，用于预测水华发生过程中的毒素风险，还可以加深对蓝藻次级代谢产物合成与进化的认识，为利用和改造这些天然代谢途径合成新的活性化合物提供参考.通过对拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础及其进化特征的系统性总结，以期从分子水平为相关领域的研究者提供有关拟柱孢藻毒素的全面认识.     

节球藻和柱胞藻毒素免疫分析的前处理方法研究

采用固相萃取前处理技术和酶联免疫吸附(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assays,ELISAs)检测技术,研究了水样中节球藻和柱胞藻毒素的免疫前处理方法.由于两种藻毒素极性差异较大,分别对水样中节球藻和柱胞藻毒素采用不同的前处理方法,具体如下.①节球藻毒素:先后用10 mL甲醇和10 mL纯水...     

大肠杆菌对链状弯壳藻生长特性的影响

目的:探究细菌与链状弯壳藻共培养时对其生长特性的影响,了解链状弯壳藻改变存在状态、形成水华的原因.方法:研究了不同大肠杆菌(Escherichia coli)添加量对链状弯壳藻生物量、多细胞群体形成、胞外多糖含量等的影响.结果:大肠杆菌对链状弯壳藻的生长存在抑制作用,表现为总细胞密度随添加菌液浓度(0.2%～2%)的增加而减少;但细菌的存在对链状弯壳藻单细胞形成群体具有促进作用,其中1%的菌液浓度最有利于链状弯壳藻形成群体,群体细胞的密度约为对照的5倍.与1%菌液浓度共培养的链状弯壳藻胞外多糖含量是对照的2.3倍,且链状弯壳藻的胞外多糖含量与群体细胞密度正相关(P0.05).结论:细菌的存在是链状弯壳藻形成多细胞链状群体的重要因素.     

底栖硅藻新月筒柱藻对锌胁迫的生理学效应

采用流式细胞仪检测细胞增长与色素含量、原子火焰吸收光谱法测定金属含量以及显微镜观察细胞状态等方法研究了红树林底栖硅藻新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium (Ehr.) Reimann and Lewin)暴露在重金属锌96 h内的细胞增长、光合色素含量和细胞形态结构等胁迫效应,以及锌在藻细胞内外动态分布的情况.结果为:(1)在Zn2 浓度小于10 mg/L范围内,锌对新月筒柱藻的细胞增长和色素含量均无显著抑制作用.(2)1 mg/L和10 mg/L的Zn2 对藻细胞内的叶黄素和叶绿素a的产生都有促进作用.(3)在实验开始的24 h内,藻细胞处在低Zn2 浓度(1 mg/L)时,藻细胞胞内吸收的Zn2 大于胞外吸附的Zn2 .而藻细胞处在高Zn2 浓度(10 mg/L)时,胞外吸附的Zn2 较胞内吸收的大,细胞内Zn2 的含量处在较低水平,从而促进细胞的增长和色素的合成并使细胞免受外界高浓度锌的毒害.可见,新月筒柱藻正是通过改变对锌的富集方式,以保持细胞内锌含量的相对稳定来适应不同浓度锌的胁迫.     

铜绿微囊藻、水华鱼腥藻对不同形态磷的摄取及生理响应

研究山仔水库2种水华蓝藻:铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华鱼腥藻(Anabaena flosaquae)在不同形态磷(4种无机磷和2种有机磷)条件下的生长效应.通过测定胞外总磷含量及碱性磷酸酶活性,比较两者对不同形态磷的摄取能力.结果显示,2种水华蓝藻对正磷酸盐(磷酸氢二钾、磷酸二氢钾)的吸收速度和碱性磷酸酶酶活均大于多聚磷酸盐(焦磷酸钠、聚磷酸钠)和有机磷盐(ATP、甘油磷酸钠);铜绿微囊藻磷吸收速率大于鱼腥藻,但水华鱼腥藻相应的比增长速率和碱性磷酸酶酶活性均大于微囊藻,表明正磷酸盐是水华蓝藻生长所需的最适磷盐;低磷条件下,水华鱼腥藻有可能成为优势藻.     

柱胞藻毒素研究进展

柱胞藻毒素(CYN)是由淡水蓝藻产生的一种细胞毒素,现被列为世界上重要的藻毒素之一。该毒素分子结构稳定,其毒性主要抑制蛋白质和谷胱甘肽的合成,本文综述了CYN的特性、检测及其去除方法。     

一种荧光分光光度法测定铜绿微囊藻胞内氧化物的方法

该论文利用荧光分光光度计的三维波长扫描和定量分析模式,探讨了一种简单、快捷地测定水华爆发的优势藻——铜绿微囊藻胞内氧化物的方法.论文比较了去离子水、超纯水和磷酸盐缓冲溶液作为细胞承载基质时的荧光发光情况,确定了超纯水为最适的藻细胞承载基质;确定了荧光剂的激发发射波长为Ex/Em=498 nm/522 nm;比较得出最适的荧光剂终浓度和黑暗孵育时间为100μmol/L和60 min.该方法无需复杂的前处理,可快速地测定胞内氧化物.     

AHLs及其结构类似物对蓝藻紫外防护剂生物合成的影响

MAAs和Scytonemins是蓝藻细胞中的紫外防护剂,与蓝藻细胞的强抗逆性形成和水华爆发密切相关.研究了AHLs及结构类似物对水华蓝藻铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)FABHE905和集胞藻(Synechocystis sp.)FACHB898 MAAs和Scytonemin合成的影响.结果表明:AHLs能有效促进两种蓝藻MAAs及Scytonemin的生物合成,并且这种促进作用与其含有的内酯环有关.通过干扰AHLs物质内酯环相关的信号传递,影响蓝藻细胞紫外防护剂合成和抗逆性形成,可以为寻找新的抑藻方法提供新的思路.     

底栖硅藻新月筒柱藻对锌胁迫的生理学效应

采用流式细胞仪检测细胞增长与色素含量、原子火焰吸收光谱法测定金属含量以及显微镜观察细胞状态等方法研究了红树林底栖硅藻新月筒柱藻（Cylindrotheca clostetium（Ehr．）Reimann and Lewin）暴露在重金属锌96h内的细胞增长、光合色素含量和细胞形态结构等胁迫效应，以及锌在藻细胞内外动态分布的情况．结果为：（1）在Zn^2＋浓度小于10mg／L范围内，锌对新月筒柱藻的细胞增长和色素含量均无显著抑制作用．（2）1mg／L和10mg／L的Zn^2＋对藻细胞内的叶黄素和叶绿素a的产生都有促进作用．（3）在实验开始的24h内，藻细胞处在低Zn^2＋浓度（1mg／L）时，藻细胞胞内吸收的Zn^2＋大于胞外吸附的Zn^2＋．而藻细胞处在高Zn^2＋浓度（10mg／L）时，胞外吸附的Zn^2＋较胞内吸收的大，细胞内Zn^2＋的含量处在较低水平，从而促进细胞的增长和色素的合成并使细胞免受外界高浓度锌的毒害．可见，新月筒柱藻正是通过改变对锌的富集方式，以保持细胞内锌含量的相对稳定来适应不同浓度锌的胁迫．     

蓝藻水华新种——螺旋浮丝藻(Planktothrix spiroides)的生理特征研究

螺旋浮丝藻(Planktothrix spiroides)是一类新发现的浮丝藻(Planktothrix)种类,常常与淡水节旋藻(Arthrospira)相混淆,同时螺旋浮丝藻也是常见的水华优势种类之一.本研究对分离自北方新乡市区的螺旋浮丝藻进行了鉴定并对其生理特征进行了描述.通过对其脂肪酸组成的研究,发此藻株含有C18∶3α,相对含量为18.22,而不含有C18∶3γ.对不同温度下(5℃、15℃、25℃、30℃)该藻株的生长速率、藻蓝蛋白(C-PC)比例及叶绿素光诱导荧光动力学曲线研究发现,此藻株耐低温性能较差,5℃时生长不良,其他温度下未表现出受胁迫特征.     

镉对集胞藻PCC6803生长的影响

以集胞藻为研究材料,研究不同浓度的Cd2 处理对集胞藻生长的影响.研究发现:低浓度的Cd2 处理(0~0.1 m g/L),能够促进集胞藻的生长,表现为叶绿素、可溶性糖、蛋白质含量随着浓度的增大而增大;当Cd2 浓度进一步增加时,Cd2 开始抑制集胞藻的生长,表现为叶绿素、可溶性糖、蛋白质含量减小,Cd2 浓度达到1.0 m g/L则完全抑制集胞藻的生长,无任何产物累积.     

穗花狐尾藻对淡水水华藻类的化感效应(英文)

为了寻找到一条有效治理淡水水华的途径,研究了大型沉水植物穗花狐尾藻的培养液对铜绿微囊藻和斜生栅藻的单独培养及混合培养的化感抑制效应,同时研究了穗花狐尾藻培养液对池塘混合藻类的化感抑制效应.结果表明:穗花狐尾藻培养液可抑制铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长,对铜绿微囊藻抑制效应尤为明显;穗花狐尾藻培养液还可导致池塘混合藻叶绿素a含量下降,藻细胞还原能力降低.总之,该研究提示利用穗花狐尾藻的化感作用可能是一种控制水华藻类的有效方法.     

藻污染治理方法研究现况

水体富营养化是湖泊、水库污染的主要现象.目前使用的治理藻污染方法各有优势,就目前除藻技术发展趋势而言,低频低功率超声除藻技术持久有效又清洁环保,易于实现规模化除藻.这也许是未来治理水华的有效途径.     

中国近囊孢藻科(Paraphysomonadaceae)植物研究

通过对中国的近囊孢藻科(Paraphysomonadaceae)植物进行鉴定和整理,共报道该科植物3属、16种,包括环脊突近囊胞藻Paraphysomonas circumvallata,无孔近囊胞藻P.imperforata,近囊胞藻P.vestita,腺状近囊胞藻P.gladiata,高桥近囊胞藻P.takahashii,倒齿近囊胞藻P.runcinifera,点形近囊胞藻P.punctata,布克近囊胞藻P.butcheri,冠形近囊胞藻P.diademifera,环饰金球藻Chrysosphaerella annulata,七刺金球藻C.septispina,短刺金球藻C.brevispina,花环金球藻C.coronacircumspina,刺胞藻Spiniferomonus bourrellii,三肋刺胞藻S.trio-ralis和高桥刺胞藻S.takahashyi.     

四种赤潮藻多克隆抗体的制备及特异性分析

为了建立4种赤潮藻（赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）、海洋褐胞藻（Chattonella,marina）、卵圆褐胞藻（Chattonella ovata）、具齿原甲藻（Prorocenlnmz dentatum））的免疫学检测方法,分别用4种赤潮藻免疫Balb／C小鼠,制备针对4种不同赤潮藻的抗血清,间接ELISA检测其亲和性和特异性．结果显示,4种赤潮藻的抗血清对各自藻体均有良好的亲和力和特异性,交叉反应结果显示,抗血清与同种藻之间有较强的反应而异种赤潮藻之间交又反应较弱．表明单种藻免疫获得的小鼠多克隆抗体可特异性地与相应赤潮藻作用,可用于赤潮藻的免疫学检测分析．     

乙醇对斜生栅藻叶绿素荧光特性以及油脂积累的影响研究

为了研究乙醇对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus XJ002)藻株光合效率以及胞内油脂积累的影响,首先采用酶标仪作为检测仪器,研究了尼罗红终浓度、二甲基亚砜(DMSO)体积分数、尼罗红染色时间对藻株油脂测定的影响,分析了藻株胞内油脂含量与尼罗红染色相对荧光信号强度之间的线性关系,为XJ002藻株胞内油脂含量的测定提供了一个简便、快速的方法.其次研究了不同体积分数的乙醇添加对XJ002藻株生物量、叶绿素荧光特性以及胞内总脂含量的影响.结果表明:XJ002藻细胞尼罗红染色最佳条件是:二甲基亚砜体积分数为2%,尼罗红的终质量浓度为2.0μg·m L~(-1),尼罗红的染色时间为5 min.添加高浓度乙醇导致藻细胞生物量与光合色素含量显著下降,影响了藻细胞光系统Ⅱ反应中心能量分配,抑制光系统Ⅱ反应中心受体侧电子传递活性.当乙醇处理浓度为3%时,XJ002藻株胞内总脂含量较对照组提高了5.19%,该研究表明乙醇可以作为XJ002藻株油脂积累的潜在诱导试剂.     

五种赤潮藻单克隆抗体的制备

目的：建立分泌抗海洋褐胞藻(Chattonella marina)、卵圆褐胞藻(Chattonella ovata)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)、具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、尖刺拟菱形藻(Pseudonitzschia pungens)等5种藻的高特异性单克隆抗体杂交瘤细胞株．方法：利用细胞融合技术制备杂交瘤细胞,并通过反相间接血凝、间接酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法筛选克隆阳性杂交瘤细胞株．结果：获得15CA7、23BG2和23BG9等3株杂交瘤细胞分泌的单克隆抗体与5种藻具有一定的特异性,但抗体的亲和力较低,仅与海洋褐胞藻具有较高的亲和力;而获得的M18杂交瘤细胞株分泌的单克隆抗体可与以上除尖刺拟菱形藻外4种藻产生高效价的明显交叉反应。结论：获得了3株分泌对5种藻具有一定的特异性较低亲和力抗体;而M18细胞株分泌的单抗与除尖刺拟菱形藻外4种藻产生明显的高效价的交叉反应,显示此单抗可代替5种海洋藻的抗血清．     

实时荧光定量PCR法检测环境假单胞菌属细菌丰度

应用实时荧光定量PCR法,建立了总细菌及假单胞菌属的标准曲线,并以环境样本中假单胞菌属与总细菌的比值反映其细菌丰度.应用该方法评价人工除藻反应器中组合填料、无纺布、弹性填料等介质对太湖水中溶藻细菌之一的假单胞菌属的富集情况.结果显示:该方法对总细菌的检测范围为103~108个基因拷贝/μL(R2=0.997);假单胞菌属的检测范围为1~105个基因拷贝/μL(R2=0.994).对除藻反应器溶藻细菌富集效果的评价显示,所建立的方法能有效检测反应器中填料对该类溶藻细菌的富集程度.初步证明所建立的方法可有效定量假单胞菌属在环境样本中的丰度.     

温度和集胞藻浓度对轮虫生活史参数的影响

以萼花臂尾轮虫为研究对象,设置3种温度,4个集胞藻浓度梯度,利用动态生命表法探讨了温度和集胞藻浓度对轮虫生活史参数的影响.结果表明,温度、集胞藻浓度以及两者的交互作用均对萼花臂尾轮虫种群的净生殖率(R_0)、世代时间(T)和内禀增长率(r_m)有极显著影响.温度为15℃时,轮虫的净生殖率随集胞藻浓度的升高而显著增加,温度为25℃和35℃时,轮虫的净生殖率随集胞藻浓度的升高出现下降的趋势.随温度的升高,轮虫世代时间明显缩短;相同温度下,不同实验组轮虫的世代时间也随集胞藻浓度的升高而趋于缩短.当温度为15℃时,轮虫的内禀增长率随集胞藻浓度的升高而显著增加,但是随着温度升高,集胞藻对于轮虫内禀增长率的促进作用减弱.结果显示,集胞藻可以为轮虫种群提供一定的营养,温度的升高降低了集胞藻对轮虫种群的促进作用,本研究结果为温度变化下浮游动物种群对不同蓝藻种类的响应提供了数据基础.     

山仔水库两种水华蓝藻磷营养动力学特征

通过分析测定山仔水库两种水华蓝藻:铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、浮游鱼腥藻(Anabaena planctonica)在不同质量浓度的无机磷(K2HPO4)和有机磷(ATP)中的生长速率和生物量的变化,并利用Monod方程计算分析两种藻的磷吸收动力学参数(KS和μm),比较了两种水华蓝藻对磷的吸收差异和竞争能力.结果表明,无机磷培养条件下,动力学参数为:μm(铜绿微囊藻)μm(浮游鱼腥藻),KS(铜绿微囊藻)KS(浮游鱼腥藻).有机磷培养条件下,动力学参数较无机磷条件下要小,且两种藻有机磷条件下差异不明显.表明无机磷是水华蓝藻主要吸收的磷源,在无机磷缺乏的条件下,水华蓝藻均能吸收部分有机磷.