镉对满江红(Azolla imbricata)-鱼腥藻(Anabaena azollae)共生体氮代谢的影响

在实验室条件下,研究了不同浓度(0、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L)的Cd对满江红-鱼腥藻共生体异型胞频率,固氮酶、谷氨酰氨合成酶活性以及铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白、总氮含量的影响。结果表明,在整个实验期间,0.01mg/LCd处理对上述指标均没产生显著影响,说明满江红-鱼腥藻共生体对Cd具有较强的耐性。当培养液中Cd浓度≥0.05mg/L时,随溶液中Cd浓度的增加和处理时间的推移,异型胞频率、固氮酶活性、谷氨酰氨合成酶活性、可溶性蛋白含量和总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量在处理初期显著降低,随后迅速增加,游离氨基酸含量则逐渐增加。研究结果表明高浓度的Cd处理导致满江红-鱼腥藻共生体氮代谢的紊乱,最终造成氮素积累量的下降。

镉胁迫对满江红-鱼腥藻共生体供氮能力的影响

在实验室条件下,以土壤铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量变化为指标,研究了镉胁迫下满江红-鱼腥藻共生体对稻田供氮能力的影响.当土壤中镉浓度为0.3 mg·kg-1时,满江红-鱼腥藻共生体对镉的蓄积量较少,土壤中铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量与对照组无显著差异.当土壤中镉浓度≥1.0 mg·kg-1时,随土壤中镉浓度的增加和处理时间的推移,满江红-鱼腥藻共生体体内的镉含量逐渐增加,土壤中硝态氮、可溶性有机氮及可溶性总氮含量逐渐下降,而铵态氮含量先上升后下降.研究结果表明高浓度的镉胁迫导致满江红-鱼腥藻共生体对土壤的供氮能力显著下降.

鱼腥藻在满江红-鱼腥藻共生体系去除水中铀时的作用

通过分离有藻满江红中的鱼腥藻,获得无藻满江红和鱼腥藻.采用水培试验的方法分别研究了无藻满江红、有藻满江红和鱼腥藻对水中铀的去除行为,并采用红外光谱技术分析了它们富集铀前后化学基团的变化.结果表明,对于初始浓度分别为2.5和5.0 mg·L-1的铀溶液,在有藻满江红的作用下,分别经过27和36 d生物富集后浓度能降低至GB 23727-2009规定的0.05 mg·L-1排放标准以下,而在无藻满江红和鱼腥藻的作用下,铀浓度无法达到排放标准.相对于无藻满江红,鱼腥藻提高了有藻满江红对水中铀的富集量、富集系数及对铀的抗胁迫能力,从而提高了有藻满江红对水中铀的去除效率.红外分析表明,在富集铀后,与无藻满江红相比,有藻满江红体内出现了芳环和醇类或苷类化合物,而这些新的物质是鱼腥藻在富集铀的过程中产生的,其可能促进了有藻满江红对铀的富集.

满江红大孢子果萌发与成苗期间蕨-藻共生关系的电镜观察

用电镜揭示了小叶满江红(Azolla microphylla)的大孢子果萌发与成苗期间满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)孢子与宿主建立共生关系的过程。发现大部分藻孢子首先与幼孢子苗发生的多细胞腺毛结合,之后进入第一片真叶叶腔,并继续按照同样的方式被转移到相继形成的真叶叶腔或分支茎尖。萌发的鱼腥藻孢子只在孢子苗的茎尖区域或叶腔中观察到,其萌发模式与自生鱼腥藻相似。92％萌发的满江红鱼腥藻孢子附着或靠近腺毛。这些腺毛呈现出分泌型传递细胞的结构特征。由此推测藻孢子从腺毛获得某种刺激萌发的化学信息或促进细胞增殖的营养物质。藻孢子萌发形成的营养细胞在叶腔中分化出固氮的异形胞,从而开始了新的共生世代。

满江红孢子果形成期蕨-藻共生关系的电镜观察

前文提及,有关鱼腥藻如何进入宿主孢子果这一涉及蕨-藻共生关系的重要问题目前还不清楚。作者用扫描电子显微镜对满江红孢子果形成期,鱼腥藻与宿主相互关系的全过程进行了观察,试图从形态学、解剖学上揭示这一发育过程中,满江红-满江红鱼腥藻的共生关系。

满江红-鱼腥藻对低浓度铀胁迫的适应机制

通过采用不同铀浓度的废水对满江红-鱼腥藻进行水培,分析铀在满江红-鱼腥藻亚细胞中的分布和各种化学形态的铀的比例,研究满江红-鱼腥藻适应低浓度铀胁迫的机制。结果表明:87.9%~93.8%的铀主要固持于满江红-鱼腥藻的细胞壁中,阻滞了铀进一步进入胞内;随着水培溶液中铀质量浓度由0.5mg/L升高至3.0mg/L,胞内生物毒性较大的乙醇提取态铀和去离子水提取态铀所占比例之和由60.3%下降至56.4%,而毒性较小的醋酸提取态铀等所占比例之和由39.7%上升至43.6%,这有利于满江红-鱼腥藻在铀胁迫下的生长。细胞壁固持和铀的化学形态的转化是满江红-鱼腥藻适应铀胁迫的重要机制。

满江红鱼腥藻与其宿主的遗传多样性和协同性的RAPD分析

从 16个代表不同种属或地域来源的满江红样本中分离出共生藻并通过处理获得无藻的满江红宿主 ,对二者同步进行了RAPD扩增 ,分别得到了大量DNA多态片段。通过建立满江红鱼腥藻及其宿主的UPGMA聚类关系图 ,看出二者在遗传分支上存在着一定程度的协同对应关系。但在种内的不同品系间 ,这种协同性有所减少 ,发现有的品系的共生藻发生了明显的变异。

满江红鱼腥藻在羽叶满江红大孢子果内的去向及其超微结构的变化(英文)

用激光共聚焦扫描图象系统（ＬＣＳＩＳ）和透射电镜追踪和表征满江红鱼腥藻在发育中的满江红孢子果内的去向及其超微结构的变化。进入满江红孢子果的鱼腥藻营养细胞连锁体与孢子果的长轴大体呈平行状态，并活跃排列，最后形成鱼腥藻营养细胞群体。该群体占据了整个孢子果果腔（由囊群盖围合而成）和大孢子囊（或小孢子囊）周围一切可用的间隙。当果腔开口闭合时，部分营养细胞开始了向厚垣孢子分化的进程。在孢子果发育中期，果腔内的营养细胞连锁体都变成了外部形态类似于厚垣孢子的细胞链。从营养细胞向厚垣孢子的分化经历了细胞质重组和膜系统重排等一系列超微结构的变化。诸如多角体（Ｃａｒｂｏｘｙｓｏｍｅ）、藻蓝素颗粒、核糖体和类囊体之类的细胞内含物在数量、大小、形状和分布等方面随着厚垣孢子本身及其宿主孢子果发育进程而改变。文章还讨论了共生藻与自生蓝藻在厚垣孢子分化模式与超微结构特征的异同及其意义。

满江红鱼腥藻的异养生理

设计了一个经机械处理而获得蓝藻无菌培养物的方法,利用这一方法获得满江红鱼腥藻(Anabaena azollae)的无菌培养物。满江红鱼腥藻的无菌培养物能以果糖、葡萄糖或者蔗糖为底物,在黑暗中进行化能异养生长。将适应了光能自养生长的培养物转移至黑暗中异养生长时,以NaNO_3为氮源时的生长速率比以空气中的氮气为氮源时高;然而适应了化能异养生长的培养物以空气中的氮气为氮源时生长更佳。搅拌促进生长。满江红鱼腥藻在黑暗中生长半年后,叶绿素a的含量降至光照下生长时的1/3-1/4。满江红鱼腥藻在5500勒克斯光照下生长时,添加外源果糖或葡萄糖仍能促进生长,提高固氮活性。

独脚金内酯(GR24)对微藻-真菌净化水产养殖废水效果的影响

本研究分别基于小球藻-灵芝菌和小球藻单养两种藻类技术处理体系对水产养殖废水开展了净化处理。实验过程中探讨了外源添加人工合成的独脚金内酯(GR24)对两个处理体系中生物量和光合作用的影响,以及对水产养殖废水的净化效果。实验结果表明,外源添加GR24的最佳浓度为10^(-9) mol·L^(-1),相比较而言,小球藻-灵芝菌共培养系统显著提高了光合速率、生物量以及废水中营养物质的去除效果。在最佳条件下(GR24浓度为10^(-9) mol·L^(-1)),水产养殖废水中化学需氧量、总氮和总磷平均去除率分别为92.5%、94.9%和97.1%。

多变鱼腥藻藻胆体内杆-核复合物的分离与表征

与其他大多数蓝藻(Cyancbacteria)一样,多变鱼腥藻内藻胆体的形状也呈半圆盘型.构成藻胆体的藻胆蛋白(Phycobiliproteins)为藻红蓝蛋白(PEC)、C-藻蓝蛋白(C-PC)和变藻蓝蛋白(APC),其能量传递按PEC→C-PC→APC的顺序进行.尽管已利用各种光谱技术对藻胆蛋白、藻胆体和活藻进行了比较详细的研究,而且,C-PC,PEC和APC的高分辨率晶体结构也已确定,但两种蛋白之间的联系仍不清楚,特别是能量如何由杆的末端传递进核成为目前研究中的关键问题,因为关于藻胆体的关键结构部分,即杆-核复合物的结构,即尚未得知,所以,本研究工作对完善藻胆体工作模型具有重大意义.我们利用柱层析技术分离得到杆-核复合物(αβ)_6^(pc)L_(RC)^(27)(αβ)_3^(APC)L_c^(8.9),通过光谱技术、电泳方法对之进行表征,并提出该复合物的结构模型,为进一步研究其功能奠定了物质基础.

萍藻重组研究Ⅱ、应用孢子果技术获得萍藻重组成功

应用去除藻体细胞的老熟或萌动的大孢子果直接加入同种或异种红萍大孢子果的鱼腥藻,取得了重新组合,其成功率达10％。重新组合的萍藻,第一步经显微镜观察、固氮酶活性测定,结果表明,重新组合的大孢子果萌发出来的红萍体内具有鱼腥藻;第二步采用单克隆抗体检测验证,确认为萍藻重组成功,其组合为细绿无萍藻×小叶萍鱼腥藻、细绿无藻萍×墨西哥萍鱼腥藻、小叶无藻萍×细绿萍鱼腥藻、细绿无藻萍×细绿萍鱼腥藻。小叶无藻萍×小叶萍鱼腥藻。

光暗比对藻类技术净化沼液沼气效果的影响

该研究分别基于小球藻-灵芝菌-内生细菌、小球藻-灵芝菌-GR24和小球藻-灵芝菌-活性污泥3种藻类技术处理体系对沼液和沼气开展同步净化处理。探讨了光暗比变化对藻菌共生体生物量和光合参数的影响,以及对沼液和沼气的净化效果。结果表明:最佳光暗比为14 h∶10 h,3种藻类技术处理体系相比而言,小球藻-灵芝菌-内生细菌共培养系统显著提高了小球藻光合速率、生物量、沼液营养物质去除效果以及沼气转化率。在最佳条件下,沼液COD、TN和TP去除率分别为(82.19%±7.63%)、(80.29%±7.78%)和(83.62%±8.25%),沼气中CO_(2)的去除率为(64.33%±6.19%)。