新疆尉犁县荒漠微藻的分离及其生物学特性分析

采用十倍稀释法对新疆尉犁县周边干旱-荒漠土壤进行荒漠微藻的分离纯化,并以18SrDNA作为分子标记进行分子系统学鉴定,对其中5株微藻生物学特性进行观察及生化成分含量的测定,为极端环境微藻资源的开发应用以及进一步探讨塔克拉玛干干旱-荒漠地区地质和生态环境演变史提供参考。结果表明:(1)共分离选出23株微藻,且分别属于绿囊藻属、马尔瓦尼亚属、小球藻属、原生管藻属和衣藻属等5个属,其中属于绿囊藻属的藻种最多(14株),占总分离藻种的60.87%。(2)5株微藻(每个属选1株)的生长曲线均呈典型的"S"形,最适生长温度为25~35℃。(3)成分分析结果显示,除XLD-M-4以外,其他4株微藻(XLD-B-4、XLD-B-6、XLD-B-9和XLDM-5等)的总蛋白含量均高于对照组CC-127,即分别等于CC-127的1.57、2.13、1.07和1.21倍;脂肪酸含量基本以不饱和脂肪酸为主,其中18碳不饱和脂肪酸(亚油酸/异硬脂酸)含量最高达44.88%,其次是16碳饱和脂肪酸(13-甲基正十五烷酸),为37.88%。

荒漠微藻XLD-9的分离、初步鉴定及其特性分析

【目的】从新疆的典型干旱荒漠生境中分离出具有一定生物学特性的微藻品系,进行鉴定及分析特性。【方法】扫描电镜和光学显微镜确定细胞形态,并用18S r DNA分子标记方法对此品系进行初步鉴定。XLD-9品系培养在BBM液体培养基上并在此培养条件下确定最佳p H条件,重金属(Cd2+、Ag+、Hg2+)和抗生素(素氯霉素、四环素、链霉素)抗性最佳浓度和生长最高耐受浓度。在BBM固体培养基上培养确定Na Cl抗性最佳浓度和生长耐受浓度。【结果】据18S r DNA分析结果将XLD-9鉴定为Marvania geminata;其细胞近球形,个体较小;属嗜碱性微藻,p H 12.0的培养基中能正常生长。对重金属有一定的抗性,Cd2+的抗性达0.333 Mm。对氯霉素和四环素有很好的抗性,分别为41.7与60μg/m L,但对链霉素敏感。对盐的抗性已到400 m M,超过了模式生物的莱茵衣藻CC-124突变株抗性范围(350 m M)。【结论】从沙漠土壤中分离得到的微藻品系XLD-9,表现出对抗生素、Na Cl显著的抗性,并能在p H 12.0的环境内生长,在抗盐基因的筛选及盐化土壤的治理方面有一定利用价值。

抗重金属土壤微藻F1对Cu^(2+)胁迫的耐受生理机制研究

以从新疆富蕴县金属矿区土壤筛选出的抗重金属微藻F1为材料,测定在不同浓度(0、0.5、1.0、1.5和2.0mmol/L)Cu^(2+)胁迫下F1微藻叶绿素a、可溶性蛋白、MDA和谷胱甘肽(GSH)含量,以及谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)和谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCL)的活性,同时用红外光谱仪检测细胞壁上参与重金属螯合的官能团,用扫描电镜分析细胞壁上的离子交换情况,探讨F1土壤微藻对Cu^(2+)胁迫的耐受生理机制,为利用微藻生态修复技术去除污染区土壤重金属奠定基础。结果显示:(1)F1土壤微藻对Cu^(2+)具有较强的耐抗性。(2)F1土壤微藻细胞中参与吸附Cu^(2+)的基团分别为-OH、-CH2、-RCONH2和C-OH等。(3)F1土壤微藻在吸附Cu^(2+)的过程中,Cu^(2+)与细胞壁上的Al^(3+)、Fe^(2+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)、K^+、Na^+和Zn^(2+)发生了交换。(4)藻细胞中的GSH和GSH-PX在F1土壤微藻耐受Cu^(2+)胁迫时起主要作用。研究认为,F1微藻种对Cu^(2+)的耐受性首先与其细胞壁外表细微结构及其离子交换特性有关,并且细胞壁上-OH、-CH_2、-RCONH_2和C-OH等化学基团起着重要作用,其次细胞内的谷胱甘肽以及谷胱甘肽相关酶类能够有效清除活性氧的过量积累,最终保护细胞免受重金属胁迫损伤。