海生红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)中藻胆体的制备

本研究以海生大型红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)为材料,采用亚超速蔗糖密度梯度离心,从2种多管藻藻胆体提取液中分离制备藻胆体.吸收与荧光光谱分析表明:2种样品位于0. 2 mol/L处的藻胆体组分,在498 nm R-PE特征吸收光激发时F_(670～680)/F_(580～590)都大于3,证明2种藻胆体组分均为完整藻胆体.与Trion X-100增溶后制备的藻胆体(0. 2M-Triton-Band)相比,无Trion X-100增溶的藻胆体(0. 2M-Band)表现出叶绿素a-蛋白复合物的光吸收和荧光光谱特征,表明0. 2M-Band是带有类囊体膜Chl a-蛋白复合物的藻胆体.在蔗糖密度梯度超速离心中,0. 2M-Band和0. 2M-TritonBand均被进一步分离成2个结构相对稳定的藻胆体组分:一个是位于0. 8 mol/L梯度含量较高、密度较小的藻胆体组分,另一个是位于1. 2 mol/L梯度含量较小、密度较大的藻胆体组分.本研究建立的分离制备完整藻胆体的亚超速蔗糖密度梯度离心技术方法,不仅有效提高了藻胆体的制备效率,而且可用于其他海生大型红藻藻胆体的制备.     

聚球藻类囊体膜上存在两种结合类型的藻胆体的研究

采用0.05mol／L磷酸缓冲溶液处理聚球藻藻胆体-类囊体膜．使藻胆体从类囊体膜上解离出来的方法研究藻胆体在类囊体膜上结合状态研究发现并首次报导在该藻类囊体膜上存在两类结合类型的藻胆体：一类藻胆体与类囊体膜结合不紧密，很易从类囊体膜上解离出来；另一类藻胆体与类囊体膜结合很紧，不易从类囊体膜上解离出来     

藻胆体稳定性的研究（Ⅴ）—pH对藻胆体稳定性的影响

不同ｐＨ对多变鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）藻胆体荧光发射光谱，光能传递和解离的影响．在ｐＨ７磷酸缓冲溶液中，藻胆体处于稳定状态，不发生解离．在ｐＨ６，８，９，１０磷酸缓冲溶液中，藻胆体仍处于较稳定状态，没有解离．在ｐＨ５，５．５和１０．５磷酸缓冲溶液中，藻胆体发生弱解离．在ｐＨ４．５缓冲溶液中，藻胆体发生明显解离．在ｐＨ４和１１缓冲溶液中，藻胆体发生严重解离；藻红蓝蛋白，Ｃ－藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白所捕获的光能已不能传递给末端发射体     

发菜中红色蛋白的研究

研究发菜中一种红色蛋白(Rx)的分离纯化及其光谱学性质.采用超声法破碎发菜细胞,盐析法初步纯化藻胆蛋白,利用DEAE-DE52交换介质得到藻胆蛋白纯品;测定室温和低温(液氮)下的荧光激发光谱和发射光谱.Rx的吸收峰在520 nm,室温与低温下的荧光发射峰分别在625和630 nm,室温与低温下的荧光激发峰分别在615和610 nm,室温下,Rx在藻胆体中的荧光上升时间和荧光寿命分别为495和2 200 ps.结果表明,Rx既可以把它吸收的光能传递给藻蓝蛋白(PC),再经由PC传递给别藻蓝蛋白(APC),又可以直接将能量传递给APC.     

海洋绿藻77 K低温光谱特性的比较研究

在活体、叶绿体及类囊体膜水平上对8种海洋绿藻，包括2种管藻目绿藻剂松藻和假根羽藻、1种丝藻目绿藻软丝藻和5种石莼目绿藻缘管游苔、条浒苔、石莼、孔石莼及囊礁膜的低温荧光光谱进行了测定，并与高等植物菠菜做了比较．结果表明，几种海洋绿藻都缺少作为高等植物PSI主要表征的730nm长波荧光．其中管藻目绿藻刺松藻和假根羽藻的主发射峰位于685和695nm．说明这些藻类在PSl结构及能量传递方式上可能与高等植物不同．     

不同聚集态捕光色素蛋白复合物的超快光谱特性研究

不同聚集态的捕光色素蛋白复合物LHCII(Light-harvesting Complex II)在调节植物光能的吸收和传递上有重要意义。用蔗糖密度梯度离心方法从菠菜类囊体膜上分离出LHCII单体和三聚体,采用超快时间分辨荧光光谱技术,对这两种不同聚集形式的蛋白质复合物的光谱特性、时间特性及色素分子间能量传递的超快过程做研究,并由此推测在植物体内,通过捕光复合物不同聚集态的相互转换来实现光能的吸收传递,从而适应外界光环境的变化。     

基于藻胆体纯化鉴定的生物综合实验设计及其优势

藻胆体是一些光合藻类吸收传递光能的色素蛋白复合体,设计面向生命科学高年级本科生的综合实验,包括了藻胆体的分离、纯化、组成鉴定及性质分析,详细分析了该综合实验的特点、具有的优势以及存在的问题。     

Co、Ni、Cu、Zn离子对蓝藻藻胆体光谱影响研究

应用吸收光谱和荧光光谱的方法研究了Ｃｏ（Ⅱ）、Ｎｉ（Ⅱ）、Ｃｕ（Ⅱ）和Ｚｎ（Ⅱ）４种重金属离子对螺旋藻及其藻胆体—类囊体膜的作用．４种金属离子可降低藻胆体在６２４ｎｍ的特征光吸收峰，并使藻胆体—类囊体膜的发射荧光峰下降、蓝移，使Ｆｐ／Ｆｃ（藻胆与叶绿素荧光比值）升高．这些结果表明，藻胆体是重金属离子作用的重要位点这一．在四种重金属中，Ｃｕ（Ⅱ）的作用最强．     

钴离子处理对麦冬类囊体膜PSⅡ活性和多肽组分的影响

重金属污染是当今人类面临的最为严重的环境问题之一，其对动植物的影响不容忽视．从生物学角度来划分，重金属可以分为两类：必要元素和不必要元素．已有报道证实必要的重金属元素在高浓度时是有毒性的．重金属钴是一种必要元素，其在土壤溶液中的浓度为10mg／L时，可将农作物致死；水中浓度达10mg／L时，可使一些鱼类死亡（钴的毒性作用临界浓度为0．5mg／L）．高等植物光能的捕获、传递和转化主要是由叶绿体类囊体膜上的色素蛋白复合物来完成．因此，类囊体膜在植物的光合作用中起着非常重要的作用．曾有过重金属离子影响植物类囊体膜PSⅡ的研究报道，但目前对钴与类囊体膜的作用机理尚不清楚．为了探求重金属钴对类囊体膜的作用机理，本研究以麦冬类囊体膜为材料，检测了不同浓度的CO2^＋处理对类囊体膜的室温荧光发射光谱、DCIP光还原活性和多肽组分的影响，以探讨高浓度的CO^2＋对高等植物光合膜的作用方式和机理．     

红藻藻胆体内部蛋白间的能量传递研究：I.人工合成R—PE／R …

研究了人工合成的藻胆体模拟复合物时间分辨荧光光谱,并运用多指数拟合的方法对数据进行了详细的处理和分析,结果表明能量在Ｒ－ＰＥ和Ｒ－ＰＣ之间的传递时间与能量从Ｒ－ＰＣ传递到ＡＰＣ的时间几乎相等（５０ｐｓ）除此之外,Ｒ－ＰＥ到ＡＰＣ还有两种能量传递的通道,能量在这两个通道的传递时间分别为１１０ｐｓ和４００ｐｓ,即：蛋白之间有能量传递通道是并行的。     

嗜热优雅粘囊藻的生长,放氧和超微结构

从温泉分离出一种嗜热蓝藻，它的生长最适温度为４５℃。在饱和光及４５－４７℃中藻的光合放氧活活可达４５０μｍｏｌＯ２．ｍｇｃｈｌａ＾－＾１．ｈｒ＾－＾１。在黑暗中藻的呼吸和放氢的最适温度都在４７℃。电子显微镜相片显示，藻细胞中类囊体十分发达，它连接胆体，并包围着核质多角体和蓝藻颗粒体。     

嗜热优雅粘囊藻的生长、放氧和超微结构

从温泉分离出一种嗜热蓝藻。它的生长最适温度为４５℃。在饱和光及４５一４７℃中藻的光合放氧活性可达４５０μｍｏｌＯ＿２．ｍｇｃｈｌａ￣（－１）·ｈｒ￣（－１）。在黑暗中藻的呼吸和放氢的最适温度都在４７℃。电子显微镜相片显示，藻细胞中类囊体十分发达，它连接着藻胆体，并包围着核质、多角体和蓝藻颗粒体。     

红藻藻胆体内部蛋白间的能量传递研究 Ⅰ.人工合成R-PE/R-PC/APC复合物内的能量传递

研究了人工合成的藻胆体模拟复合物的时间分辨荧光光谱,并运用多指数拟合的方法对数据进行了详细的处理和分析,结果表明能量在Ｒ－ＰＥ和Ｒ－ＰＣ之间的传递时间与能量从Ｒ－ＰＣ传递到ＡＰＣ的时间几乎相等（５０ｐｓ）;除此之外,Ｒ－ＰＥ到ＡＰＣ还有两种能量传递的通道,能量在这两个通道的传递时间分别为１１０ｐｓ和４００ｐｓ．即：蛋白之间的能量传递通道是并行的．     

集胞藻PCC6803基因ssl1690缺失突变株的构建

使用BLAST软件对聚球藻PCC7002的裂合酶基因cpcT进行了同源搜索分析,在集胞藻PCC6803中获取了相似程度达68%的同源基因ssl1690.为进一步探讨ssl1690功能,构建了同源缺失突变载体,将其转入蓝藻细胞中,筛选得到基因缺失突变株,并将基因缺失突变株培养于BG11液体培养基中,观察了其生长情况和表型变化.结果表明:基因缺失突变株与野生株相比,生长有所延迟,有漂白现象.通过分离和比较SDS-PAGE电泳突变株与野生株的藻胆体蛋白,发现缺失株存在藻胆体组分蛋白的缺失.故认为集胞藻PCC6803 ssl1690基因功能与光合作用有关,其所编码的蛋白对藻蓝蛋白正常的体内生物合成具有重要作用.     

海生红藻R-藻红蛋白和隐藻藻蓝蛋白光吸收系数测定

选用Bradford法和Lowry法,以牛血清蛋白和γ-球蛋白作为标准蛋白,分别对从海生红藻异管藻（Heterosiphonia japonica）和多管藻（Polysiphonia urceolata）以及蓝隐藻（Chroomonas placoidea）中分离纯化的异管藻R-藻红蛋白（HR-PE）、多管藻R-藻红蛋白（PR-PE）、蓝隐藻藻蓝蛋白（Cr-PC）进行了蛋白浓度及其特征吸收峰的光吸收系数测定.根据2种方法和2种蛋白针对3种藻胆蛋白的测定结果以及影响结果的主要因素进行了细致地分析和比较,Lowry法是进行藻胆蛋白,尤其是六聚体藻红蛋白浓度及光吸收系数测定的更适合、准确的检测方法;在进行同类或相同藻胆蛋白之间相对含量、比例的定量分析时,Bradford法是一种更便捷的测定方法.由于藻胆蛋白光吸收系数值与选用的蛋白定量检测方法及其所用的标准蛋白直接相关,在使用和比较藻胆蛋白光吸收系数值时必须明确检测方法和标准蛋白,否则藻胆蛋白光吸收系数值将不具有可比性.     

多管藻中R-藻蓝蛋白与别藻蓝蛋白的分离纯化

以海生大型红藻多管藻(Polysiphonia urceolata)为材料,建立了从多管藻藻胆蛋白提取液中有效分离纯化藻蓝蛋白(R-PC)和别藻蓝蛋白(AP)的层析技术方法,即先使用Sephacryl S-300(S-300)和Sephacryl S-200(S-200)2种凝胶过滤层析从藻胆蛋白提取液中获得R-PC/AP组分,再依次经过Q Sepharose Fast Flow离子交换层析和Phenyl Sepharose 6 Fast Flow疏水层析对凝胶过滤获得的R-PC/AP组分进一步纯化.     

蓝隐藻色素蛋白复合物的分离和分析

分别采用等电点聚焦（IEF）和聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）方法分离蓝隐藻（Chromonas placoidea）类囊体膜色素蛋白复合物．经IEF分离得到5条带，依迁移距离从小到大命名为带Ⅰ（黄绿色，叶绿素蛋白复合物）、带Ⅱ（桔红色，类胡萝卜素-蛋白复合物）、带Ⅲ-Ⅴ（蓝色，隐藻藻蓝蛋白），其等电点分别为pH4．5、4．7、5．2、5．4和5．9．经PAGE分离最多得到4条色素蛋白带，分别为PSI中心复合物CPI和PSI复合物颗粒CPIa以及2个特异的藻蓝蛋白（PC）-Ch 1 a／c-捕光蛋白复合物．值得注意的是，给予580、460和435nm的激发光，捕光复合物都可发射680-682nm Chl a的荧光．这一结果表明，蓝隐藻中藻胆蛋白与捕光叶绿素蛋白的是紧密结合存在的，并且具有能量传递关系．     

红藻藻胆体内部蛋白间的能量传递研究 Ⅲ.人工合成复合物R-PC/APC内的能量传递

研究了人工合成的二元藻胆体模拟复合物（ＲＰＣ／ＡＰＣ）的时间分辨荧光光谱并运用多指数拟合的方法对数据进行了详细的处理和分析,研究结果证实了能量在ＲＰＣ和ＡＰＣ之间的传递时间与能量从ＲＰＥ传递到ＲＰＣ的时间几乎相等（５０ｐｓ）;除此之外,ＲＰＣ到ＡＰＣ没有其它能量传递的通道．结果为能量可以从ＲＰＥ直接传递到ＡＰＣ同时也可以经过ＲＰＣ传递到ＡＰＣ,ＲＰＣ作为能量传递的中间受体,在实际的体系中其作用是通过竞争的机制实现的．     

高温胁迫对菠菜类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的影响

研究了高温处理对菠菜类囊体膜蛋白亚基和光谱特征的影响.结果显示,高温处理后,内周天线CP43、放氧外周蛋白33 000降解明显,而外周天线LHC II发生聚集;随着处理温度的增高,菠菜类囊体膜的吸收光谱和荧光发射光谱明显下降,而且峰位发生蓝移,这说明高温处理破坏了类囊体膜的结构,影响到对光能的吸收.而35℃高温处理下,随着处理时间的延长,吸收光谱和荧光光谱也呈现下降趋势,但与不同温度处理相比,下降程度略缓,这说明类囊体膜在35℃长时间处理表现出的耐受性比在高温短时间处理条件强.     

硅藻和淡水绿藻的77K低温荧光特性的研究

实验测定了9种单细胞藻包括：5种淡水绿藻雪衣藻Chlamydomonas nivalis UTEX2765、椭圆小球藻Chlorella ellipswal CH、绿球藻Chloroccum tatrense UTEX2227、斜生栅藻Scenedesmus obliqnus、雨生红球藻Haematococcus sp．CSIRO：CS-321和四种硅藻三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum、牟氏角毛藻Cheatoceros mulleri CH、中肋骨条藻Skeletonema costatum、尖刺拟菱形藻Pseudcrnitzsehia pungens Grunow的77K荧光光谱,并与大型海洋绿藻、其它杂色藻以及高等植物菠菜进行了比较。结果表明,9种单细胞藻都缺少作为高等植物PSI主要表征的730nm长波荧光峰。9种单细胞藻的荧光主峰的位于684nm,而淡水绿藻在714nm还有一个明显的发射峰。这个结果与海洋管藻目绿藻和某些大型海洋绿藻的荧光特性一致。四种硅藻也有一个明显的荧光发射主峰位于684～686nm,类囊体膜的荧光光谱中在700nm附近有个不明显的肩峰。以上结果表明,淡水绿藻和硅藻PSI缺少730nm长波荧光峰可能具有其普遍性,预示这些藻类在PSI结构以及能量传递等方面与高等植物具有很大的差异。