基于转录组的假微型海链藻硫代谢相关途径分析

为分析近海广布藻华原因种应对广盐环境的细胞关键生命代谢活动过程的调控策略,本研究对不同盐度以及不同处理时间的假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)进行转录组测序,获得T.pseudonana硫代谢途径酶编码基因的差异表达结果。研究结果显示:在不同盐度下,共发现13个硫代谢途径的差异表达基因;随培养时间延长,低盐度培养的实验组相较于对照组有更多的硫代谢编码基因发生显著差异表达,如在硫酸盐同化过程中,在培养的第二天ATP硫酸化酶的基因表达量相对于第一天显著降低,其原因可能是因为藻细胞对硫酸盐同化需求的减少,从而可能会限制亚硫酸盐的形成;在低盐胁迫下,与半胱氨酸合成相关的酶(如丝氨酸乙酰转移酶)基因表达量显著降低,说明藻细胞减少了含硫氨基酸(如半胱氨酸)的合成,这些都会影响其正常的生命代谢活动。本研究表明,沿海河口区的盐度波动可能会对T.pseudonana的硫代谢产生重要影响,这一发现有助于深入理解近海广布藻华原因种应对盐度压力时的分子响应机制。

环境浓度下的纳米塑料对假微型海链藻的影响

为了解环境浓度海洋纳米塑料(Nanoplastics, NPs)对微藻的影响,本研究以两种粒径(0.1和1μm)的聚苯乙烯纳米塑料(Polystyrene nanoplastics, PSNPs)和海洋模式硅藻假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为研究对象,从种群、光合生理、细胞色素、胞外聚合物(Extracelluar polymeric substances, EPS)和转录水平上比较环境浓度(5μg·L-1)下两种粒径NPs对假微型海链藻的影响。研究结果表明:(1)假微型海链藻经环境浓度下的两种粒径(0.1和1μm)的NPs处理后,前48 h内其生长和细胞色素组成均没有显著变化,但光合生理指标中的非光化学淬灭(Non-photochemical quenching, NPQ)显著上升。(2)假微型海链藻经环境浓度下的NPs处理后,其产生的EPS总量下降,但蛋白/碳水化合物上升,疏水性变强。(3)环境浓度下的NPs能够引起假微型海链藻的基因(LHCX、GPI、ABCt、APX、NRT等)表达的变化,0.1μm NPs胁迫下的差异表达基因比1μm NPs胁迫下的更多,差异表达量更显著。综合分析得到结论:环境浓度下的NPs能够对假微型海链藻产生影响,0.1μm NPs产生的影响更大。

4种有机污染物对假微型海链藻的毒性效应

以藻类生长密度、叶绿素a含量和光合作用速率作为测定指标,研究了4种典型有机污染物(壬基酚、五氯苯、芘、菲)对假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的急性毒性效应,结果显示这4种有机污染物对假微型海链藻均具有显著的毒性效应.根据生长的72 h-EC50值,相应的毒性强度依次为壬基酚(0.078 mg/L)>芘(0.152 mg/L)>五氯苯(0.195 mg/L)>菲(1.720 mg/L).同时,通过外推法获得各污染物的环境效应阈值,对我国近岸海域这4种污染物的环境风险进行初步分析.此外,还探讨了不同毒性效应参数的敏感性.

低盐胁迫下假微型海链藻脂肪酸代谢的转录组学分析

文章以假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)转录组测序数据为基础,对差异表达的功能基因进行GO(gene ontology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,以研究低盐胁迫条件对其脂肪酸代谢通路相关功能基因表达的影响。结果发现,不同盐度培养下的假微型海链藻在生长期的第2天与第4天时细胞中与脂肪酸生物合成、脂肪酸延伸的相关基因(如:ACC1、arm)的表达量相对于生长第1天均显著升高,与脂肪酸降解相关基因(如:ACADM、ECI1)的表达量无显著变化;与脂肪酸的生物合成、延长相关基因的表达量在试验组和对照组间存在差异(如:起重要作用的KASⅠ、ACAA2等基因表达量显著增加,但也有少数处于下降或者微变动的状态),与脂肪酸降解过程相关基因的表达量显著上升。

假微型海链藻的培养条件研究

假微型海链藻（Thalassiosirapseudonana）被广泛应用于基础研究、水产养殖以及生物质能开发。本文对浙江沿岸海区分离的一株富含中性脂的假微型海链藻人工培养条件进行了研究，分别就光温盐、氮磷以及摇瓶强度对细胞增殖的影响进行了分析，以期为该藻的大量培养提供参考。结果显示：（1）该藻盐度适应范围广，培养在盐度为10～45海水中，细胞增殖率没有显著差异，易于培养。温度是改变该藻细胞增殖速率的主要因子，22～25℃之间的温差即显著改变增殖速率，光照与温度的协同作用也发生改变：25℃下，增殖速率随光照增加而增加，22℃下，光强差异的作用则消失。两个温度下，较低光照（2000lx）利于该微藻的稳定增殖。（2）一次培养过程中，该藻对氮的吸收比对磷的吸收迅速，指数生长期对氮吸收显著增加；缺氮强烈抑制细胞分裂和光合潜能（Fv/Fm）。当氮源充足磷限制胁迫时，该藻仍有细胞分裂，并在增殖期能维持与对照组一样的光合潜能。（3）适度摇瓶强度比完全静置能促进对该藻的培养效率，但过度摇瓶不利于该藻细胞分裂。

假微型海链藻的培养及应用效果研究

介绍了宁波大学微藻研究室将假微型海链藻9005、9006这2种微藻在育苗室和土池培养的情况,阴雨天海链藻培养要比等鞭金藻、角毛藻、亚心型扁藻更快,在稚贝培养中海链藻的投喂效果与角毛藻相近。

Fe^(3+)胁迫对假微型海链藻中性脂累积及DGAT表达的影响

二酰甘油酰基转移酶(DGAT)是脂类合成途径中的关键酶,其表达水平的高低影响着脂类含量的高低。微量元素Fe3+对于微藻的生长不可或缺,且影响着微藻中油脂的累积。本实验以假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为研究对象,分析了铁限制(0.000 03mmol/L)和高铁胁迫(0.3 mmol/L)2种Fe3+胁迫条件下,不同种群生长期中性脂累积及二酰甘油酰基转移酶(DGAT)的基因表达受到的影响。结果显示:铁限制条件下,微藻种群生长及其中性脂的合成受到抑制,DGAT的表达量下降;高铁胁迫条件下,高浓度Fe3+可促进中性脂合成与DGAT的表达,但抑制微藻种群生长。因此,富铁条件下更利于总脂的收集。

营养盐对假微型海链藻中鞘脂合成的影响

丝氨酸棕榈酰转移酶(Serine Palmitoyltransferase,SPT)是鞘脂合成途径中的关键酶,其表达水平的高低影响生物体内鞘脂的含量.该实验利用荧光定量PCR和液相色谱―质谱技术分析了营养盐对假微型海链藻中SPT表达及鞘脂合成的影响.结果表明:SPT在微藻细胞中的表达水平直接影响其鞘脂的合成,且P饥饿促进SPT的表达和细胞内神经酰胺的合成,进而影响假微型海链藻的生长;而N饥饿抑制SPT的表达和细胞内神经酰胺的合成及假微型海链藻的生长.

三苯基锡对假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的生长抑制及温度的影响

在我国近岸海域环境中,三苯基锡分布十分广泛。本研究以假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)为目标物种,研究了4个不同温度条件下(10℃、15℃、25℃与30℃)三苯基锡暴露对其细胞生长以及光合作用参数(Fv/Fm与ФII)的影响。结果表明,假微型海链藻的细胞生长速率在高温与低温条件下均显著下降,而光合作用参数仅在30℃条件下受到显著影响。在暴露温度为10℃、15℃、25℃与30℃时,三苯基锡(triphenyltin,TPT)对假微型海链藻的生长抑制IC50值分别为1.81、1.69、1.09与0.73μg·L-1。TPT对假微型海链藻光合作用抑制的IC50随着温度的升高呈降低趋势。Two-way ANOVA分析结果显示,温度与三苯基锡的相互作用显著影响假微型海链藻的光合作用。上述研究结果可以为了解不同温度下三苯基锡对海洋微藻的毒性效应提供科学依据。

假微型海链藻对不同氮培养条件的响应

本文选取假微型海链藻为目标微藻,研究其在不同氮源(硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐和尿素)和氮饥饿条件下的生长速率和光合作用,以期为阐述海洋微藻对近岸复杂多变的氮环境适应机制提供依据。结果表明,在氮饥饿条件下,假微型海链藻的种群生长受阻,细胞内色素分解,光合作用被显著抑制;在不同氮源条件下,假微型海链藻均能生长但表现出不同的生长模式,但高浓度的铵盐能够对其产生抑制,各条件下藻细胞叶绿素a、叶绿素c和总类胡萝卜素含量在指数生长期无显著差异,而在平台末期,尿素处理组各色素水平显著提高;假微型海链藻光系统Ⅱ的不同光合作用参数在实验末期均表现为铵盐处理组显著高于其他处理组。综上所述,假微型海链藻能够利用不同氮源进行生长,但在不同氮源条件下,种群增长的变化模式与光合作用的响应并不一致,由此推测假微型海链藻在不同氮源条件下光合作用并不是导致其生长模式差异的主要原因。

氮、磷比对两种赤潮藻生长特性的影响及藻间竞争作用

研究了两种赤潮藻即假微型海链藻(Thalassiosira pseudonanaHasle et Heimdalh)和裸甲藻(Gymnodiniumsp.)在不同氮磷比培养条件下的生长特性和藻间竞争作用,探讨了氮磷含量及其比值对赤潮爆发的影响机理.结果表明,在N/P=16条件下,假微型海链藻的最大比增长率最高、相对生长常数最大、平均倍增时间最短,叶绿素a含量最高,说明该N/P值是假微型海链藻最佳生长营养盐条件.对裸甲藻而言,N/P=6是其最佳生长的营养盐条件.叶绿素a含量受N/P值的影响和藻细胞密度所受的影响趋势基本一致.不同N/P值对藻间竞争作用和群落演替的总体影响不明显,都呈现先硅藻后甲藻的群落演替规律.裸甲藻可能具有利用体内磷来维持生长的特点.