Mutagenesis of Ser24 of Cytochrome b559 α Subunit Affects PSII Acitivies in Chlamydomonas reinhardtii

In order to study the functions of cytochrome b559 (Cyt b559) in photosystem two (PSII) activity, mutant S24F of Chlamydomonas reinhardtii was constructed using site directed mutagenesis, in which Serine24 (Ser24) locating downstream of Histidine23 (His23) in α subunit of Cyt b559 was replaced by Phenylalanine (Phe). Physiological and biochemical analysis showed that mutant S24F could be grown photoautotrophically or photoheterotrophically. However, their growth rate was slower either on HSM or TAP medium than that of the control; Analysis of PSII activity revealed that its oxygen evolution was about 71% of wild type (WT); The Photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) of S24F was reduced 0.23 compared with WT; S24F was more sensitive to strong light irradiance than the wild type; Furthermore, SDS-PAGE and Western-blotting analysis indicated that the expression levels of α subunit of Cyt b559, LHCII and PsbO of S24F were a little less than those of the wild type. Overall, these data suggests that Ser24 plays a significant role in making Cyt b559 structure maintain PSII complex activity of oxygen evolution although it is not directly bound to heme group.     

沙角衣藻转化难溶性磷的研究

以磷矿石粉为沙角衣藻（Chlamydomonas sajao Lwein）的唯一生长磷源，研究沙角衣藻对难溶性磷源（矿石磷）的转化利用作用，结果表明：沙角衣藻对矿石磷的转化强度可达40.56%-63.49%，以有效磷mg/g磷源为单位可达41－64，是一般溶磷细菌溶磷强度的2－4倍，相当于每产1g鲜藻体可得磷酸1.52g，该藻不仅能快速地转化利用磷矿石粉中的难溶性磷源以满足其自身的生理需要，而且能迅速提高介质中的有效磷浓度，为环境中其它生物的生活提供磷源；而且这种转化作用的强度与其对磷的需要相协调，可确保体系供磷和需磷的和谐同步进行。     

莱茵衣藻生长和光合作用对硝基苯的响应

初步研究了不同浓度硝基苯对莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）生长和光合作用的影响．结果表明：不同浓度的硝基苯对莱茵衣藻的生长和光合生理有明显抑制作用，主要表现在其明显降低光合色素的含量、光能转换效率（Fv／Fm）、电子传递速率（ETR）、净光合速率（Pn）等方面；硝基苯对莱茵衣藻的影响主要是通过影响光合色素合成，降低光合作用电子传递，从而降低藻类的光合作用，引起生长的抑制．     

3种淡水藻类对三唑磷的富集行为研究

比较了具有代表性的3种淡水藻类--莱因衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、纤细裸藻(Euglena gracilis)和聚球藻(Synechococcus leopoliensis)对三唑磷的富集行为,在初始浓度为10μg穖L-1的条件下,3种藻对三唑磷的富集在极短的时间内达到平衡,富集量分别达到63.2、88.0和45.4μg穏-1(湿重),并对藻体富集三唑磷的机理以及引起这3种藻类富集行为差异的可能原因进行了初步探讨.     

环境因子对衣藻水华消长影响的初步研究

通过对一小型水体中衣藻水华发生全过程的研究,获得几种环境因子对衣藻水华消长影响的相关数据。此次水华的发生期为2000年2月至3月,水温的变化范围在8－20℃之间。观测发现,水体中氮、磷的含量是影响水华发生的主要因素：其中有效氮磷的比值为17,这有可能就是导致水华中优势藻类的决定因素,并且当正磷酸盐浓度随着水华的不断发生而降至0．655mg/L时,衣藻的生长就受到了限制。此外我们还发现水华的消退与水体中细菌、浮萍、浮游动物等生物因素的作用有关。     

Pb2+对衣藻和微囊藻种间竞争的影响

以衣藻和微囊藻的混合培养来模拟水体生态系统的浮游植物群落,研究了pb2 不同质量浓度对水体生态系统中衣藻和微囊藻种间竞争的影响.结果显示,其优势种随pb2 质量浓度的变化而变化,在乙酸铅低质量浓度下铜绿微囊藻为优势种,而在乙酸铅高质量浓度下衣藻变为优势种.测定了pb2 不同质量浓度对衣藻和微囊藻的生长、叶绿素a含量以及蛋白质的影响,结果表明:微囊藻在乙酸铅低质量浓度污染下生长速度较快,而衣藻对Pb2 高质量浓度污染的耐受能力较微囊藻高,这可能是导致衣藻和微囊藻混合培养的培养体系结构随环境Pb2 污染强度而变化的重要原因.     

莱茵衣藻外源基因整合特征分析及蛋白表达

将衣藻表达载体pSP108转化莱茵衣藻细胞壁缺陷型藻株CC-400,通过接头PCR获得并分析阳性转化子中ble基因的侧翼序列发现:外源基因的插入位点呈现随机性,并且有些转化子中衣藻基因组和质粒序列发生断裂和重排.通过间接ELISA分析外源蛋白表达量,并结合外源基因整合状态时发现:在ble基因启动子核心区域缺失的阳性转化子中,ble可以利用自身基因启动子进行蛋白表达,但表达量相比使用质粒载体PSP108上RBCS2启动子的表达量要低;在部分启动子完整的阳性转化子中蛋白表达量低下,可能与衣藻基因组大片段的缺失相关.     

莱茵衣藻腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的相互作用蛋白组分析

微藻利用光能和CO₂合成淀粉作为藻细胞的储能物质,是以燃料乙醇为代表的液体生物燃料的可持续原料来源.理解微藻淀粉代谢关键酶的催化机制和调控方式是基因工程操作以提高藻细胞淀粉积累能力的前提. 基于此,以莱茵衣藻淀粉合成代谢中的关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)催化亚基为探针蛋白,获取该酶的GST融合蛋白后使用GST沉降分析实验结合HPLC-MS/MS的蛋白质检测技术及生物信息学分析方法获得一组与AGPase催化亚基存在相互作用蛋白质,主要包含分子伴侣蛋白、光合作用相关蛋白和信号蛋白分子等. 通过综合分析上述蛋白组的生理功能及亚细胞定位,揭示了它们通过与AGPase相互作用在淀粉合成代谢中的生物学意义.      

莱茵衣藻叶绿体PsbA启动子的克隆及其活性验证

为验证莱茵衣藻叶绿体基因PsbA启动子活性,提取了莱茵衣藻总DNA。设计基因PsbA启动子引物,以总DNA为模板,利用PCR法扩增,然后与质粒P64D连接。将重组质粒转入大肠杆菌Dh5α。用氨苄青霉素和壮观霉素筛选,进行活性验证。结果成功地从莱茵衣藻基因组中克隆出PsbA启动子片段(1 161 bp),获得了氨苄青霉素和壮观霉素抗性菌落,表明该序列具有启动子活性。     

UV-B辐射对极地雪藻Chlamydomonas nivalis的生物学效应

采用不同剂量的UV—B辐射极地雪藻,测定了致死率、色素含量、蛋白质和总脂含量以及自由基清除活性的变化．结果表明,UV—B辐射对极地雪藻具有一定的致死效应,UV-B辐射后雪藻细胞的叶绿素和类胡萝卜素含量增加,虾青素含量也显著提高．UV—B辐射后,极地雪藻基本生化成分的含量发生了较为明显的变化：蛋白质含量随辐射时间的延长而逐渐降低,总脂含量则逐步增加．经UV—B辐射培养以后,极地雪藻在有机溶剂系统中的自由基清除活性有所提高．