真核藻质粒状DNA的研究进展

已在绿藻、红藻与硅藻等真核藻中发现有质粒状DNA,其结构一般是环状或线状的双链DNA小分子.红藻与硅藻的质粒状DNA中有可读框架(ORF),某些ORF有转录活性或与已知基因有明显的同源性,表明藻类质粒状DNA是一种功能活跃的新型基因组.研究还发现质粒状DNA是有用的分子分类标记,同时也是藻类基因工程潜在的载体.藻类质粒状DNA的研究具有重要的理论与实用价值.

白洋淀超微真核藻的空间分布特征及关键影响因子

超微真核藻个体微小、比表面积大,具有高效的碳吸收速率,对水体初级生产力具有重要的贡献.目前对淡水超微真核藻的认知还非常有限.于2017年5月对白洋淀进行采样调查,结合流式细胞术和高通量测序技术探究了白洋淀超微真核藻群落结构的空间分布特征及关键环境影响因子.结果表明,白洋淀超微真核藻的平均丰度为7.59×10^4 cells/ml,且随着营养水平的升高呈现先增加后降低的变化趋势.回归分析表明,超微真核藻丰度在中营养水平水域主要受溶解性总磷和TN/TP影响,在富营养水域主要与盐度有关.测序比对结果表明在纲水平上白洋淀超微真核藻主要以绿藻纲Chlorophyceae、硅藻纲Bacillariophyceae、中心硅藻纲Coscinodiscophyceae、金藻纲Chrysophyceae为主,不同区域差异不大.但在操作分类单元(Operation Taxonomy Units,OTU)水平上,超微真核藻群落结构在白洋淀不同营养状态湖区存在显著差异,中营养水域主要类群为栅列藻科Scenedesmaceae,近囊胞藻属Paraphysomona sp.,定鞭藻纲Haptophyceae和甲藻纲Dinophyceae为主,而富营养水域主要类群为红球藻科Haematococcaceae,金藻纲的Chromulinale sp.和Chrysophycea sp..Bioenv分析表明,对超微真核藻群落组成影响最大的环境因子是溶解性总氮、溶解性总磷、TN/TP、硝态氮、溶解氧.本研究表明超微真核藻的群落结构存在较明显的环境异质性,对白洋淀水体富营养化状态有很好的指示.

小球藻病毒基因调控序列在大肠杆菌和真核藻中的调控活性研究

以小球藻病毒腺嘌呤甲基转移酶基因 (amt)和主要外壳蛋白VP5 4基因的 5′上游调控序列构建大肠杆菌和真核藻转化载体。以PRPL 及CaMV35S启动子为阳性对照 ,研究了小球藻病毒来源的两种调控序列在E .coli和真核藻细胞中的启动活性。发现PAMT在 4种E .coli菌株中都具有极强的调控活性 ,启动Luc基因表达而产生的酶活性高于PRPL5 0～ 40 0倍 ;PVP54 在DH5α中也具有较强的启动活性。同时PAMT在两种小球藻中启动GUS基因瞬时表达的能力也明显高于CaMV35S启动子 ,表明它们有可能在真核藻类遗传转化中具有很好的应用前景。

应用快速光曲线方法研究两株海洋超微型真核藻光合特性的差异

超微型浮游植物是海洋中重要的初级生产者,浮游植物吸收的光一部分用于光合作用,另一部分以荧光或热的形式耗散.本文利用调制叶绿素荧光仪（Pulse-Amplitude-Modulation,PAM）测定2株海洋超微型真核藻：细小微胞藻（Micromonas pusilla）和梨形脂金藻（Pinguiochrysis pyriformis）在不同光强下的叶绿素荧光和快速光曲线.结果表明细小微胞藻和梨形脂金藻在不同光强下的光系统II（PS II）的最大光量子产量（Fv/Fm）分别为0.572-0.634和0.624-0.426;最大相对电子传递速率（rETRmax）分别为61.58-163.56和76.69-143.17μmol/m2·s-1;半饱和光强（Ik）分别为212.37-946.00和307.44-671.28μmol·m-2·s-1;光能利用效率（α）分别为0.29-0.17和0.25-0.21.细小微胞藻和梨形脂金藻分别属于高光型和低光型的超微型浮游植物,光照条件会显著影响超微型浮游植物的光合特性,但不同类型的超微型浮游植物的光合特性对光的响应存在差异.

冬季东寨港微微型浮游植物丰度、分布及影响因素

微微型浮游植物是水环境生态碳汇的重要基石之一,也是初级生产的重要执行者。选取了一个典型的陆海交界关键带环境——海南东寨港入海口水域,采集了东寨港红树林保护区开阔水域、入港河流和新埠海海端的微微型浮游植物的样品,通过流式细胞仪分析技术对样品进行分析,以探究它们在东寨港水域中的丰度、分布及环境指示意义。结果表明,冬季水域微微型浮游植物以真核浮游植物(Eukaryote,Euk)和聚球藻(Synechococcus,Syn)两大类群为主,其中聚球藻有两个亚群,分别为富含藻蓝蛋白聚球藻(Phycocyanin-rich,PC)和富含藻红蛋白聚球藻(Phycoerythrin-rich,PE)。Syn-PC、Syn-PE和Euk在东寨港水域表层水体的平均丰度分别为(2.61×10^(4)±1.09×10^(4))、(3.06×10^(4)±7.05×10^(3))、(1.56×10^(5)±8.03×10^(4))cells/m L,底层水体的平均丰度分别为(2.64×10^(4)±1.38×10^(4))、(3.17×10^(4)±3.81×10^(3))、(1.57×10^(5)±1.05×10^(5))cells/mL;河流和新埠海海端的平均丰度分别为(1.45×10^(5)±1.34×10^(5))、(6.21×10^(3)±9.13×10^(3))、(2.84×10^(5)±2.26×10^(5))cells/mL。结果显示,在不同水域中,Euk的平均碳生物量占比最高。相关性分析结果表明,温度、盐度和pH是影响微微型浮游植物分布的主要因素。温度与底层水体中Syn-PC和Euk显著正相关,与Syn-PE显著负相关;盐度与Syn-PC和Euk存在显著负相关关系,与Syn-PE显著正相关;pH与Syn-PC显著负相关,与Syn-PE显著正相关。该研究结果丰富了对微微型浮游植物的认识,补充了东寨港保护区开阔水域基础数据的空缺。

南黄海夏季微微型浮游植物丰度的分布

2008年8月中韩合作对南黄海生态系统进行了整体调查,调查站位共计37个。利用流式细胞仪测定了南黄海微微型浮游植物丰度,结合理化环境因子,分析了它们在夏季南黄海的分布特征。所测微微型真核浮游植物丰度平均值为1.9×103个/mL,最大值为2.4×104个/mL;聚球藻丰度平均值为5.3×104个/mL,最大值为5.1×105个/mL;从河口近岸到南黄海中部的宽阔海域,随着环境因子的变化,微微型浮游植物在各海区的分布明显不同,表现为河口近岸区域丰度大,离岸丰度小的特点;各站位丰度垂直分布主要趋势是上大下小,在跃层突出。根据分布趋势,聚球藻可分为两种垂直分布类型,微微型真核浮游植物分为三种。这些分布差异源于长江冲淡水和黄海冷水团的影响。

夏季南黄海主要环境因子对微微型浮游生物分布影响

利用流式细胞技术,获取南黄海夏季微微型浮游生物丰度数据,分析了其组成和分布规律,并探讨了主要的影响因子。2011年夏季,聚球藻、微微型真核藻、异养细菌在整个调查海区的平均丰度分别在1×104、1×103、1×106 cells/mL数量级上。在全调查海区,聚球藻和微微型真核藻受温度和光照的限制明显,主要集中分布在温跃层及其以上水层;而营养盐的限制较小,它们的影响只有在沿岸流影响明显的西部海区才能较为明显的体现出来。结果表明在该海域浓度较高的营养盐能够促进微微型浮游生物的生长,但不是其限制因素;异养细菌受环境因子限制较小,即使在深海也保持着较高的丰度。

抚仙湖超微型浮游藻类群落结构空间分布特征

2016年7月对抚仙湖进行采样调查,研究抚仙湖超微型浮游藻类(超微藻)的空间分布特征及关键影响因子。结果表明,抚仙湖超微藻平均丰度为(8.58±3.25)×10^(3)个/mL,其中超微蓝藻丰度显著高于超微真核藻。超微藻丰度在沿岸带较高,敞水区相对较低,北部最深点低于南部最深点;垂直方向上,超微藻丰度在水下10 m处达到最大值,随着深度的增加丰度逐渐下降。通过方差膨胀因子分析和建模得到超微藻丰度和环境因子的相关关系,水体的浊度、pH以及总磷对超微真核藻丰度有显著影响,而超微蓝藻的丰度主要是受到总磷的影响。结合流式细胞分选和高通量测序得到了抚仙湖超微真核藻的群落结构特征,主要是金藻纲、硅藻纲、甲藻纲等,其中金藻纲占绝对优势。在空间上,不同湖区和不同深度超微真核藻的群落组成也存在差异:表层水体以金藻纲、硅藻纲、甲藻纲为主;而在深层水体中超微真核藻的多样性降低,金藻纲为优势种。超微藻作为贫营养湖泊初级生产力的主要贡献者,对其组成和分布的研究有助于更全面的认识抚仙湖生态系统结构和功能。

丰水期东洞庭湖超微型浮游藻类时空分布特征及其影响因子

超微型浮游藻类(<3μm)主要包括超微蓝藻(PCY)和超微真核藻(PPEs),是浮游生态系统的重要组成部分,在水体物质循环和能量流动中起着重要作用.为了解通江湖泊中超微藻动态变化特征及其关键影响因子,于2019年洞庭湖丰水期(5~8月)每月对东洞庭湖进行采样调查,研究了丰水期间东洞庭湖超微藻生物量和丰度的时空演变规律及其与环境因子的关系.结果表明,东洞庭湖丰水期超微藻生物量和丰度均表现出显著的时空演变规律(P<0.05).整个丰水期间,超微藻Chla平均浓度为8.52μg·L^-1,其对总浮游藻类Chla的贡献率平均为41.6%;从5~8月,随着水温的增加,超微藻Chla浓度不断增加,尤其是东洞庭湖北部湖区和南部湖区;东部行洪道超微藻Chla浓度全湖最低.PCY是东洞庭湖超微藻的主要优势藻,其丰度平均是PPEs的3.4倍.PCY和PPEs丰度表现出相似的时空分布规律:时间上,从5~8月均呈现先增加后降低的趋势;空间上,随着丰水期的推移,超微藻丰度峰值由北部湖区向南部湖区迁移,到8月丰水期末期超微藻丰度逐渐降低,北部湖区超微藻丰度最高.分析结果表明,丰水期超微藻表现出了显著的时空分布规律,水位和N∶P比是影响东洞庭湖PCY和PPEs丰度组成比例变化最重要的因子.