Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria and their roles in marine ecosystems

Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria(AAPB) are characterized by the following physiological and ecological features. A mother AAPB cell can unusually divide into 3 daughter cells and looks like a “Y” during the division. AAPB cells sometimes adhere together forming a free-floating population. Most of the known AAPB species are obligately aerobic. Bacteriochlorophyll a (BChl a) is the only photosynthetic pigment in AAPB, and the number of BChl a molecules in an AAPB cell is much less than that in an anaerobic phototrophic bacterial cell, while the accessorial pigments carotenoids in AAPB are abundant in concentration and diverse in species. In addition to the common magnesium containing BChl a, a zinc-containing BChla was also seen in AAPB. AAPB have light harvesting complex I but usually lack light harvesting complex II. Although AAPB featur in photosynthesis, their growth is not necessarily lightdependent. There is a mechanism controlling the photosynthesis approach. AAPB are widely distributed in marine environments especially in oligotrophic oceans accounting for a substantial portion of the total biomass and playing a unique role in the cycle of carbon and other biogenic elements. Besides the contribution to primary production, AAPB also have great potentials in bioremediation of polluted environments. Studies on AAPB would be of great value in understanding the evolution of photosynthesis and the structure and function of marine ecosystems.     

荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的提取条件研究

对荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的提取条件进行优化.结果表明,当采用超声波法破碎细胞(破碎功率160W,时间8min),以4∶1的丙酮—甲醇溶液作为溶剂,抽提2.5h时,提取效果最好,提取率为4.9mg/g干菌体.     

中国对虾（Penaeus orientalis）营养成分的分析

近年来对虾养殖业发展很快,无头对虾的出口量也大大增加。但我国每年被丢弃的对虾下脚料约有7000～8000吨,如何科学地充分加以利用虾体就成了亟待解决的问题。对此国内外都不同程度地进行过一些探索。除生产虾酱和甲壳质外,美国利用虾废弃物回收蛋白质,提取虾青素等类胡萝卜素,生产虾粉、虾头液体饲料、调味海产品和模拟虾风味产品;厄瓜多尔利用虾废弃物来生产一种低纤维,低甲壳质的虾浆与液体饲料,制备聚氨基葡萄糖等;挪威研究利用虾废弃物作为虹鳟和鲑鱼虾黄素的补充来源,并从虾废弃物中提取虾青素已成为其色素工业的重要组成部分之一;印度中部渔业技术研究所用虾壳制造絮凝剂用以处理城市生活污水和工业废弃排泄物;日本把虾粉用作鱼类饲料作体表润色     

两个桂花品种花色色素相关基因的差异表达

结合桂花花青素、类胡萝卜素的含量与转录组测序检测到的花色代谢相关基因的差异表达,对品种为‘橙红丹桂’和‘早银桂’的花色变化过程进行了初步研究。结果发现:苯丙氨酸裂解酶、4-香豆酸—Co A连接酶、乙酰辅酶A合酶、查耳酮合酶、R2R3-MYB1、细胞色素P450、番茄红素ε环化酶基因的表达与花青素和类胡萝卜素含量变化相似,这两类色素代谢路径上的其他基因均在‘早银桂’中表达量较高。此外,这种现象很可能是多酚氧化酶(PPO)、细胞色素P450基因在转录因子R2R3-MYB调控下差异表达所致,并且还发现桂花类黄酮的代谢路径是从柚皮素开始转向二氢槲皮素进而在DFR、ANS催化下形成矢车菊色素。     

AtchyB基因过表达对转基因洋桔梗抗氧化性的影响

由转β-胡萝卜羟化酶(AtchyB)基因的洋桔梗获得T1代转基因系,经PCR及northern blot技术检测后,对L8和L25两个转基因系及野生对照进行UV-B紫外胁迫处理.检测胁迫前后植株的类胡萝卜素、氧化酶(SOD、POD、CAT)和MDA及光合作用相关参数值.对比结果表明:1胁迫使得基因表达水平强化,转基因系中与抗氧化性相关类胡萝卜素显著高于对照,叶黄素循环池显著放大;2酶促系统对非酶促系统产生影响,使得转基因系与对照间的酶活力存在差异,和对照比,转基因系的SOD对紫外胁迫更敏感,但MDA无显著差异,这可能是两种系统协调作用的结果;3胁迫后,转基因系Fv/Fm和ΦPSⅡ值显著高于对照,体现出其更强的抗氧化性.qP值显示AtchyB基因过表达对洋桔梗光化学猝灭影响不大,其中L25的NPQ显著高于对照,可见其非光化学淬灭能力有所提高.     

盐度对耐盐荚膜红细菌光合色素组分积累的调控作用

以荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)XJ-1为研究对象,在光照厌氧条件下,采用吸收光谱法、薄层层析(TLC)法和图像灰度分析法研究了NaCl对菌体生长、类胡萝卜素和细菌叶绿素生物合成的调控作用。结果表明:0~0.2mol/L NaCl范围内,随盐度增加,菌体生长速率、最终生物量以及菌体积累的细菌叶绿素(BChl)a和类胡萝卜素(Car)含量升高,继续增加盐度,菌体的生长速率、最终生物量以及菌体积累的BChl a和Car含量又逐渐降低。未添加NaCl时,菌体细胞主要积累5种色素组分,分别为BChl a、脱镁细菌叶绿素(Bphe)、球形烯(SE)、球形烯酮(SO)和羟基球形烯(OH-SE),其中Bphe和OH-SE相对含量很低;但当添加0.2~0.4mol/L NaCl时,菌体额外积累了一种Bphe组分。随NaCl浓度增加,菌体积累的BChl a和SE的相对含量降低,2种Bphe组分的相对含量则增加,而OH-SE和SO则呈先升后降的趋势。由此可见,随着盐度的变化,菌体光合色素的积累量与菌体的生长相关联,光合色素的组分和相对含量也随之发生了规律性的变化。     

采用均匀设计方法提高光合细菌菌体类胡萝卜素含量的研究

为了提高光合沼泽红假单胞菌B．9菌株菌体的类胡萝卜素的含量,应用均匀设计的方法,对B．0菌株培养基组成进行了优化,得到的优化条件为：丙酸钠1．0g/L,乙酸钠1．1g/L,麸皮0．7g/L,(NH4)2(HPO4 1.2g/L,ZnSO4.7H2O 5mg/L,MnSO4.H2O 0.4mg/L,MnSO4.7H2O 135mg/L,CoCl2.6H2O 3mg/L,FeCl3.6H2O 10mg/L,将色素提纯后菌体色素含量比原培养基菌体色素含量提高161％。     

类胡萝卜素产生菌SCLI营养条件研究

研究了适合于红酵母SCLI生长的营养条件。结果表明 :蔗糖是最好的碳源 ,其浓度为糖浓度为 35g/L ,适宜的氮源是硫酸铵。红酵母SCLI为生物素相对需要型 ,在以糖蜜为碳源时 ,培养基中即使不添加生物素或酵母膏其生长仍良好。摇瓶培养时 ,C/N为 2 .8时细胞产量较高 ,C/N为 4 .0时类胡萝卜素产量较高。     

一株富含类胡萝卜素光合细菌的分离鉴定

从不同生物环境中分离紫色非硫菌,测定其类胡萝卜素含量,筛选出富含类胡萝卜素的菌株.对该菌株的形态学特征、碳氮源利用情况、最适生长pH值及盐度等生物学特征进行研究;利用PCR技术扩增其16S rRNA基因,测序后进行16S rRNA基因序列分析,研究其分类地位.结果:分离自暨南大学明湖底泥的菌株R2,在所分离的8株紫色非硫菌中,类胡萝卜素质量分数最高,为4.83 mg/g(干菌体),该菌株符合红游动菌属(Rhodoplanes)的生物学特性,其最适生长pH为7.0,盐度为0.2%;16S rRNA基因的分子系统学分析表明,该菌株与红游动菌属的Rhodoplanessp.HA17相似性为99.4%.可确定筛选出一株高产类胡萝卜素的菌株,该菌株属于红游动菌属(Rhodoplanes).     

采用均匀设计方法提高光合细菌菌体类胡萝卜素含量的研究

为了提高光合细菌沼泽红假单胞菌B .9菌株菌体的类胡萝卜素的含量 ,应用均匀设计的方法 ,对B .9菌株培养基组成进行了优化 ,得到的优化条件为 :丙酸钠 1.0g/L ,乙酸钠 1.1g/L ,麸皮 0 .7g/L ,(NH4 ) 2 HPO4 1.2g/L ,ZnSO4 ·7H2 O 5mg/L ,MnSO4 ·H2 O 0 .4mg/L ,MnSO4 ·7H2 O 135mg/L ,CoCl2 ·6H2 O 3mg/L ,FeCl3 ·6H2 O 10mg/L。将色素提纯后菌体色素含量比原培养基菌体色素含量提高 16 1%。