甘油激酶基因对三角褐指藻理化性质的影响

为了探索甘油激酶(glycerol kinase,GK)基因对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长的影响,以GK基因过表达藻株、干扰藻株和野生型藻株为研究对象,测定了其生长情况、GK基因转录水平、GK活性、脂质含量和金藻昆布多糖等参数.结果显示:转基因藻株的比生长速率与野生型藻株无显著差异;过表达藻株GKOE1-8、GKOE7-1的转录水平显著上调,GK活性增强了3.55倍和2.58倍,中性油脂含量增加64.95%和18.49%,金藻昆布多糖含量增加50.89%和42.11%;而干扰藻株GKRNAi3-1、GKRNAi4-1的转录水平则显著下调,伴随着GK活性降低52.34%和6.64%,中性油脂含量减少26.88%和16.98%,金藻昆布多糖含量减少16.99%和10.62%.研究结果表明:在三角褐指藻中,过表达甘油激酶基因可以促进中性油脂和金藻昆布多糖等生物活性物质的积累,这为通过基因工程的手段获得产油率高的转基因藻株提供了参考.     

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutm) 油脂富集培养的研究

探讨了营养盐铁、硅及植物激素脱落酸(ABA)单因子对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的生长、油脂含量(%干重)及油脂产量的影响.采用光密度值OD450评价微藻的生长状况,以溶剂浸提法提取油脂.结果表明:(1)铁处理组中,铁浓度在0～46.57 μmol/L范围内时,藻的生长速率随铁浓度提高而增大;铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂含量达30%,高于其它铁浓度培养;当铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂产量最高--是无铁培养的2.8倍;(2)硅处理组中,低含量硅盐(4.6 μmol/L)不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比高含量硅盐(42.6 μmol/L)培养提高了40%;(3)ABA处理组中,1 mg/L ABA不仅促进了藻的生长而且提高了油脂含量,油脂产量比对照提高了50%;5 mg/L ABA虽提高了油脂含量但却抑制了藻的生长,油脂产量和对照相当;15 mg/L ABA抑制了藻的生长、降低了油脂含量.用气相色谱分析微藻的脂肪酸组成,结果显示:1 mg/L ABA明显影响了三角褐指藻的脂肪酸组成,以高产量油脂(4.6 μmol/L硅盐、1 mg/L ABA培养)为原料制备出的生物柴油的质量将会提高.     

三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）油脂富集培养的研究

探讨了营养盐铁、硅及植物激素脱落酸(ABA)单因子对三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的生长、油脂含量（%干重）及油脂产量的影响.采用光密度值OD450评价微藻的生长状况,以溶剂浸提法提取油脂.结果表明：⑴铁处理组中,铁浓度在0~46.57 μmol/L范围内时,藻的生长速率随铁浓度提高而增大;铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂含量达30%,高于其它铁浓度培养;当铁浓度为11.64 μmol/L时,油脂产量最高——是无铁培养的2.8倍; ⑵ 硅处理组中,低含量硅盐（     

盾叶薯蓣种子萌发条件及诱导外植体愈伤的研究

作者研究了盾叶薯蓣种子在MS培养基中的萌发条件，并且对其茎、叶片、叶柄进行愈伤组织的诱导．结果表明：(1)在25℃下，用无菌水浸泡的种子在MS 6mg／L赤霉素上获得最高的萌发率；(2)MS 2，4-D 4mg／L为较理想的愈伤组织诱导培养基，在此培养基上，茎、叶片、叶柄的诱导率分别是：100％、40％、20％．     

温度对组培金线莲生理生化影响的研究

作者在同一光照强度和几种不同温度对金线莲进行处理；用751G紫外一可见光的分光光度计和DDS-12A数字电导仪分别测定金线莲的过氧化物酶酶活、可溶性蛋白质含量、可溶性多糖含量，丙二醛含量和电导率．结果显示：金线莲的丙二醛含量和相对电导率以及过氧化物酶活性受温度影响，其强弱顺序依次为35℃、10℃、15℃、30℃、20℃、25℃；而金线莲的可溶性蛋白质含量、可溶性多糖含量在25℃时最大，35℃时最小．由此表明金线莲在本实验温度范围内，最适生长温度为25℃，最不适生长温度为35℃．     

RNA干扰PEPC对三角褐指藻油脂含量的影响

本文应用生物信息学和RT-PCR方法分别获得了三角褐指藻两个PEPC全长cDNA,分别称为:PtPEPC1和PtPEPC2,前者完整开放阅读框3030bp,编码1009个氨基酸,后者完整开放阅读框2634bp,编码877个氨基酸;基于克隆所得PtPEPC的ORF构建了反向互补RNA干扰载体pPha-PtPEPC1RNAi和pPha-PtPEPC2RNAi,并用轰击法(PDS-1000/He)转化野生型三角褐指藻,筛选鉴定到了所需的阳性转基因藻;实时定量RT-PCR结果揭示:含PtPEPC RNA干扰结构的转基因藻的PEPCase基因的表达水平比野生型三角褐指藻该酶的表达水平有显著降低;野生型藻和转基因藻的油脂含量定量分析结果揭示:含RNAi干扰结构的转基因三角褐指藻油脂含量也明显高于野生型三角褐指藻,油脂增幅达2%~12%.     

基于18S rDNA、rbcL和atpB序列的轮藻科植物的系统发育研究

为找到适宜用于轮藻科植物系统发育研究的分子片段,对本研究所选轮藻进行18S rDNA、rbcL、atpB及18S rDNA-rbcL-atpB三基因联合序列的多样性分析,并通过构建系统进化树的方法,开展系统发育研究.结果表明,18S rDNA序列较适宜用于研究轮藻科下两个族和各属间的分类问题,但进一步对属内轮藻进行分类需要借助变异程度更高的序列;rbcL、atpB序列变异程度高于18S rDNA序列,但两者不适宜单独用于轮藻科植物的系统发育研究;三基因联合序列的种间、种内遗传距离有一定差异,种间遗传距离(0.002～0.097)大于种内遗传距离(0～0.001),且所得进化树的拓扑结构与传统形态学分类结构一致,属内轮藻分类不再混乱,进化树呈现良好的拓扑结构.综上所述,18S rDNA-rbcL-atpB三基因联合分析后可将形态近似的轮藻分开,解决本研究选取的轮藻科植物的分类问题.     

过表达甘油激酶三角褐指藻藻株富集油脂的研究

为了得到高产并符合生物柴油标准的微藻油脂的藻株,本文研究了在外源甘油存在的情况下野生型（WT）三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）,甘油激酶过表达藻株（GKOE）以及甘油激酶RNA干扰藻株（GKRNi）在添加浓度为20 mmol/L外源甘油的培养基中的生长情况、油脂产量以及脂肪酸组成.结果显示：（1）甘油兼养的GKOE藻细胞浓度可达到2.23×107个/mL,明显高于甘油兼养的WT的1.79×107个/mL和GKRNi的1.78×107 个/mL;（2）甘油兼养的GKOE油脂含量可达到31.73%,比甘油兼养的WT和GKRNi分别高了27.20%和26.63%;（3）尼罗红染色显示甘油兼养的GKOE荧光强度比甘油兼养的WT和GKRNi分别高16.26%和17.83%;（4）甘油兼养的GKOE总脂肪酸产量可达到0.052 mg/mL,比甘油兼养的WT和GKRNi高了36.84%和10.64%,说明其油脂适合于生物柴油开发.     

快速高通量测定三角褐指藻油脂含量

为了实现三角褐指藻细胞内油脂含量的快速高通量测定,探索了尼罗红荧光染色法检测其油脂含量的检测条件.采用96孔板并配合酶标仪考察三角褐指藻的预处理液的种类及其用量、染色液尼罗红的用量、染色温度、染色时间以及细胞浓度对荧光强度的影响,确立最优染色条件,并研究荧光强度与油脂含量之间的对应关系.结果表明,TritonX-100终浓度为0.05%时,通透效果最佳,每100μL藻悬液中加3μL尼罗红染液(0.1mg/mL),温度40℃,时间10min,细胞浓度低于3×106个/mL时,荧光强度(y)与油脂含量(x)之间呈现良好的线性关系:y=927.37x+15.913,R2=0.9247.方法优化后,90min即内可完成对96个样品的处理及分析,极大提高了分析的通量.     

藻类对土壤肥力的影响

通过完全蔽光和正常光照两个对照实验组，研究了光照、植物和藻类3个因子对土壤有机质、有效灰、微生物的影响，由极差分析知，混合藻对有效磷的变化和微生物数量的提高起主导作用。作者认为在80d内，混合藻类是藻类数量和有机质变化的主要原因；80d后，光照起主要的作用，在各处理组中，混合藻和光照的作用都强于植物的作用。土壤藻类对土壤肥力有明显的影响，与高等植物共同作用，对土壤肥力的提高效果明显。