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1.
植物激素是一类由植物合成的痕量有机物质,调控着植物的生长发育及对环境的适应。藻类属低级植物类群,且具有与高等植物类似的大多数激素类型,相对而言,藻类激素含量更少,却发挥着更高效的生理活性。无论在藻类,还是高等陆地植物,胁迫响应一直是研究十分活跃的领域。其中脱落酸(ABA)作为应激激素,所起的调节作用已得到人们的共识。本文总结了近些年关于ABA在藻类中的分布,ABA对抗氧化酶系的调控,ABA信号传导路径在陆地植物中的发现与代谢机制,以及利用蛋白质分子系统学对ABA信号传导途径的起源与进化的分析。在此基础上,提出未来藻类ABA参与的抗逆代谢调控研究应着重从潮间带海藻出发,参考陆地植物研究的成果,应用生物信息学结合生物化学等的手段,进行相关机制的探索。 相似文献
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非还原性二糖海藻糖及其代谢物是调控植物生长发育和逆境响应的信号分子。本研究以大型海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)为对象,从基因转录、蛋白和酶活性3个水平探讨了海藻糖合成酶——海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对高温、高盐及渗透胁迫的响应。龙须菜中4条TPS序列均具有TPS家族保守结构域(Glyco-transf-20)和TPP家族保守结构域(Trehalose-PPase),且属于Class I亚家族。在转录水平上,高盐胁迫主要促进了TPS1、TPS2和TPS4基因的表达,而渗透胁迫则总体抑制了TPS1、TPS2和TPS3基因的表达。在高盐胁迫48 h时, TPS1蛋白含量升高到对照组的2.03倍。在高温和高盐胁迫24 h时, TPS活性升高,而在高盐胁迫48 h及渗透胁迫条件下酶活性降低。可见海藻糖-6-磷酸合成酶参与了龙须菜抗高温和高盐胁迫的应答,但对渗透胁迫不敏感。该研究为提高龙须菜抗逆性及培育抗逆龙须菜品种提供了参考。 相似文献
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《海洋科学集刊》2016,(0)
植物激素是一类由植物合成的痕量有机物质,调控着植物的生长发育及对环境的适应。藻类属低级植物类群,且具有与高等植物类似的激素类型,相对而言,藻类中激素含量更少,却发挥着更高效的生理活性。无论针对藻类还是高等陆地植物,胁迫响应研究一直是十分活跃的领域。其中,脱落酸(abscisic acid,ABA)作为应激激素,所起的调节作用已得到人们的普遍共识。本文总结了近年来ABA在藻类中的分布,ABA对抗氧化酶系的调控,ABA信号传导路径在陆地植物中的发现与代谢机制,以及利用蛋白质分子系统学对ABA信号传导途径的起源与进化。在此基础上提出:未来藻类ABA参与的抗逆代谢调控研究应着重以潮间带海藻为材料,参考陆地植物研究的成果,应用生物信息学,结合生物化学等手段,进行相关机制的探索。 相似文献
4.
水杨酸和茉莉酸甲酯对高温龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)理化及基因表达的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了两种抗逆植物激素——水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MJ)对高温胁迫龙须菜的生长、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、碳酸酐酶(CA)、硝酸还原酶(NR)活性及4种相关基因表达的影响。结果表明,100μmol/L SA(SA100)、50μmol/L MJ(MJ50)、50μmol/L SA+25μmol/L MJ(SA50/MJ25)实验组对龙须菜生长促进作用较大,其相对生长速率分别为对照组的1.78、1.65和1.29倍。这3个处理组均可提高龙须菜脯氨酸含量,其中SA100作用最强;对MDA含量的降低程度以SA50/MJ25组最强。SA100增强SOD和CA活性的作用最大,而MJ50可增强NR活性。SA100处理HSP70、Mn SOD、CA和NR基因表达量分别为对照组的2.04、4.65、2.15和1.58倍,MJ50处理后Mn SOD、CA和NR基因表达量则分别降为对照组的0.47、0.50和0.46倍,而SA50/MJ25则促进了HSP70基因表达,降低了CA和NR基因表达。本研究表明SA和MJ可以缓解高温胁迫对龙须菜的不利影响,其中以SA100的作用最大,MJ50作用最小。 相似文献
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利用固相微萃取(SPME)和气相色谱/质谱联用技术(GC-MS)分析龙须菜在高温逆境中可挥发性代谢产物的变化规律.最优分析条件为样品60℃平衡30min,用聚二甲基硅氧烷.二乙烯基苯纤维头(PDMS/DVB)顶空萃取吸附25min,在210℃下解吸附5min后对解吸物进行GC-MS检测.结果表明,从龙须菜中检测到56个挥发性代谢产物,在高温逆境条件下主要有烯烃(61.67%)、醛(22.47%)、酮(5.98%)、烷烃(1.92%)、卤代物(0.65%)、醇(0.41%)、酯(0.37%)、其它(1.34%).比较了常温和高温逆境培养条件下龙须菜中代谢产物的相对含量变化规律:高温胁迫下E-2-戊烯醛等7种代谢产物含量显著减少,三氯甲烷等4种代谢产物含量显著增加.其中E-2-庚烯醛、E,E-2,4-庚二烯醛、2-正戊基呋喃和三氯甲烷可能与龙须菜高温逆境生理有关.本研究可为龙须菜抗逆生理和抗高温品系选育提供理论依据和指导. 相似文献
6.
植物在逆境下产生活性氧,诱导抗氧化酶活性、抗逆基因表达上调。采用梯度盐度胁迫的方法处理条斑紫菜,发现高盐胁迫下细胞内脱落酸(ABA)含量随盐度的增加而增加,提示条斑紫菜中可能存在ABA介导的抗氧化代谢通路。利用ABA间接合成途径相关的几种抑制剂处理条斑紫菜叶状体,高盐胁迫诱导氧自由基产生,在藻体复苏过程中通过测定光合作用参数的恢复情况,探测藻体受到的氧化伤害,从而证明条斑紫菜中ABA生物合成的可能路径。结果显示多效唑显著降低了光系统II的电子传递能力,说明条斑紫菜中C5前体的合成是通过类似真菌的MVA途径;萘普生减缓了光合参数的恢复,说明条斑紫菜中ABA合成途径类似于类胡萝卜素参与的间接途径;然而,间接途径合成最后一步的抑制剂钨酸钠却没有影响条斑紫菜胁迫后光合作用参数的恢复,说明条斑紫菜中可能存在经由脱落醇生成ABA的支路途径,而脱落醇可作为活性分子,调控抗氧化酶的表达。烯唑醇则可能引起ABA的分解代谢受到抑制,导致过氧化氢的过度产生,并最终对机体产生不利影响。本文的结果为后续条斑紫菜ABA介导的抗氧化机制解析提供了数据支持。 相似文献
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龙须菜(Gracilariopsislemaneiformis)在我国主要用作鲍饵料和琼胶生产原料,但是南方夏季高温限制了龙须菜的栽培和产业化。抗逆植物激素水杨酸(salicylicacid,SA)与分支酸代谢之间存在着密切的联系。本文以两种分支酸代谢酶——异分支酸合成酶(isochorismate synthase,ICS)和分支酸变位酶(chorismatemutase,CM)为研究对象,分析了23℃(常温)和33℃(高温)条件下添加SA对龙须菜中两种分支酸代谢酶编码基因转录水平的影响。结果表明高温和SA不同程度地刺激了两种分支酸代谢酶转录水平的表达,如在3—12h,SA添加后ics表达量分别提高到常温对照组的2.84—4.76倍和高温对照组的1.25—1.62倍;在24h时,cm表达量分别提高到常温对照组的2.73倍和高温对照组的1.82倍。然后,我们将两种酶的编码基因分别转化到原核表达载体pET28a中,结果得到了多以包涵体形式大量表达的重组ICS和CM蛋白,其最佳诱导条件为0.1mmol/LIPTG在16℃诱导24h,并用镍柱初步纯化了重组蛋白。该研究为阐明温度和外源SA对龙须菜中两种分支酸代谢酶的影响规律,以及为从蛋白水平研究这两种代谢酶提供了资料。 相似文献
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多溴联苯醚(PBDEs)作为一种典型的持久性有机污染物,对海洋生物和生态系统的可持续性构成严重威胁。以2,2’,4,4’-四溴联苯醚(BDE-47)作为胁迫因子,以褶皱臂尾轮虫(Branchionus plicatilis)作为受试生物,基于代谢组学技术探讨褶皱臂尾轮虫应对BDE-47胁迫时的能量代谢变化。24 h胁迫实验的结果表明:褶皱臂尾轮虫的滤水率(F)和摄食率(G)显著降低,抑制了其对能源物质的获取;褶皱臂尾轮虫α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性均受到抑制,降低了其对能源物质的消化效率;褶皱臂尾轮虫的总腺苷酸含量(TAP)随着BDE-47胁迫浓度的增加而不断下降,其能量状态发生了不利变化;褶皱臂尾轮虫的细胞能量分配(CEA)降低,是能量储备(Ea)减少和能量消耗(Ec)增加共同作用的结果。代谢组学分析表明褶皱臂尾轮虫的氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢产生了显著变化,发现了与氨基酸代谢、脂质代谢和糖代谢相关的26种差异代谢物和20条代谢通路,氨基酸、脂肪酸以及果糖水平显著下调,溶血磷脂酰胆碱(lysoPC)和磷酸乙醇胺(PE)显著上调。以上结果表明,BDE-47急性毒性胁迫影响了褶皱臂... 相似文献
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钙(Ca~(2+))作为一种必需的信号分子,在植物的生长发育和非生物胁迫调节中起着至关重要的作用。本实验采用BGISEQ平台进行高通量测序,获得浒苔外源CaCl_2添加(UpCa)和高温对照(UpHT)处理下相关的转录组数据,分析了在高温(35℃)下外源CaCl_2的添加转录组的变化。结果显示,根据UpHT和UpCa处理分析共获得36625条基因;与UpHT相比,在UpCa下鉴定出7513个差异表达的基因,包括6002个上调基因, 1151个下调基因,对差异基因进行了GO富集和KEGG富集分析。对膜转运、植物信号转导和环境适应性相关的差异基因进行KEGG富集分析,主要富集在内吞(Endocytosis)、植物病原菌互作(Plant-pathogeninteraction)、丝裂原激活的蛋白激酶信号通路(MAPK signaling pathway-plant)、植物激素的信号传递(Plant hormone signal transduction)、ABC转运(ABCtransporters)和磷脂酰肌醇信号系统(Phosphatidylinositolsignalingsystem)等代谢通路上。植物激素信号转导途径中,细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯和乙烯信号转导途径增强。抗氧化酶中FeSOD、谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽S转移酶和抗坏血酸过氧化物酶等基因表达上调,下调的基因主要是热激蛋白。Ca~(2+)信号组分基因钙结合蛋白、钙调素、钙/钙调素依赖的蛋白激酶以及钙/钙调蛋白依赖性3′,5′环核苷酸磷酸二酯酶的基因表达上调,丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶和磷脂酰肌醇信号相关的基因也差异性上调。本研究系统阐述了植物信号转导、抗氧化酶、MAPK信号系统以及Ca~(2+)信号组分基因在外源CaCl_2对浒苔高温压力的调节中的重要作用,可为进一步阐明Ca~(2+)信号对高温的调节适应机制提供理论基础。 相似文献
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α-1,4-葡聚糖裂解酶的动力学性质研究 总被引：1，自引：0，他引：1
Sun Xue 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2000,30(Z1):230-236
红藻中的α-1,4-葡聚糖裂解酶是红藻淀粉的降解酶,除了 红藻淀粉外,它还可以作用于多种底物。文中分别以PNPG和可溶性淀粉作底物,以龙须菜的 几个品系作为材料,研究了该酶促反应的动力学方面的性质。以 PNPG作为底物,该酶在60m in内酶促反应速度与保温时间成线性关系;在野生型龙须菜品系中该酶的最适反应温度是50 ℃,在两种突变型品系中是40℃;最适pH范围在4.4～5.5;底物浓度是4mmol/L时达到最大反 应速度;葡萄糖对该酶促反应有明显的抑制作用。以可溶性淀粉作为底物,在反应60 min内 酶反应速度与保温时间成线性关系;最适反应温度为50℃;最适pH范围在5.0～5.8;底物浓 度是8mg/mL时达到最大反应速度;葡萄糖对可溶性淀粉的抑制作用比对PNPG的弱。 相似文献
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龙须菜是中国重要的人工栽培海藻,主要用途是琼胶生产原料和鲍鱼饵料。目前龙须菜大规模栽培采用的是人工夹苗的方式,而其孢子采苗的生产方式也得到越来越多的关注。本文将人工培育的由四分孢子萌发长成的一对龙须菜雌、雄配子体进行受精,测试了雌雄配子体藻枝部位、温度、硝酸盐浓度等因素对果孢子体形成过程的影响,结果表明:龙须菜雌配子体藻枝的不同等级分枝表现出不同的生殖力,一级分枝最尖端新生细胞的成熟速度快于其它等级;温度对果孢子体形成有极显著影响(P<0.01),20℃为最适温度;硝酸盐浓度没有显著影响。 相似文献
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龙须菜对重金属汞胁迫的生理响应 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对不同浓度重金属汞(0、0.02、0.04、0.10、0.20和0.40 mg/L)胁迫的生理响应.结果表明:当 Hg2+浓度逸0.02 mg/L 时,龙须菜藻体的相对生长速率显著下降,并且当 Hg2+浓度达到0.20和0.40 mg/L 时,龙须菜出现负增长.随着 Hg2+浓度的升高,龙须菜藻体的最大光化学量子产量、最大净光合速率和表观光合效率逐渐下降,叶绿素 a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量则呈先升高后下降的趋势,且当 Hg2+浓度逸0.10 mg/L 时,叶绿素 a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量显著下降.说明龙须菜在受 Hg2+胁迫的环境中耐受性较差,且 Hg2+对龙须菜的毒害作用较大,当Hg2+浓度逸0.02 mg/L 时,龙须菜藻体的生理活动就会受到显著抑制. 相似文献
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通过在高度富营养化的海水泻湖——厦门贸彗湖开展龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）的延绳夹苗挂养与网笼挂养实验和室内端足类啃食海藻实验，探讨了影响筼筜湖龙须菜生长的主要因素。结果显示，筼筜湖龙须菜的表观生长率为0．42％／d，实际生长率为4．80％／d，强壮藻钩虾（Ampithoe valida）的摄食量占龙须菜总生长量的91．4％。而且，筼筜湖的水流缓慢，使藻体附着最高可达2．32g／gFw的颗粒物，明显抑制了龙须菜的生长。以上研究表明，端足类的啃食作用和不良的水动力条件是导致筼筜湖龙须菜表观生长率低的主要原因。 相似文献
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大型海藻龙须菜凋落物分解对水质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)规模栽培具有重要的经济和环境效益, 但藻体的凋落分解会对栽培区和邻近海域水环境造成一定影响。为探讨龙须菜凋落对水环境的影响, 本文通过45d的室内受控实验, 评估了龙须菜凋落分解过程中水体溶解氧和氮、磷的含量变化。结果发现, 干龙须菜实验组在实验期内水体溶解氧浓度显著降低(较对照组降低了82.81%); 水体氮、磷浓度显著提高, 总氮、总磷浓度较对照组分别上升了161.78%和759.93%。鲜龙须菜+海水+沉积物组在实验前中期(第0~21天)水体溶解氧浓度持续降低(较对照组降低了53.92%), 但在21d后又逐渐恢复至对照组水平; 其水体氮、磷浓度在实验中末期亦显著提高, 分解过程总氮、总磷浓度分别较对照组上升了36.65%和177.80%, 水体氮、磷变化曲线较干龙须菜组平缓且迟滞。鲜龙须菜凋落分解过程中的营养盐释放率低于干龙须菜, 沉积物对鲜龙须菜的分解及氮、磷和碳释放有促进作用, 但对干龙须菜的分解及氮、磷和碳释放有一定程度的减缓作用。龙须菜失重率、分解速率及营养盐释放率均呈现如下规律: 干龙须菜+海水组>干龙须菜+海水+沉积物组>鲜龙须菜+海水+沉积物组>鲜龙须菜+海水组。依据上述结果, 建议在龙须菜规模栽培和收获过程中应及时打捞脱落或衰老藻体, 尤其对已收获的大型海藻应妥善处理, 避免大型海藻腐烂而导致水体污染。 相似文献
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几种红藻和蓝藻藻胆体的分离和光谱特性 总被引：3，自引：0，他引：3
本文分析了高等红藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)藻胆体的吸收光谱和荧光光谱,并与低等红藻条斑紫菜(Porphyra yezoensis)及蓝藻钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)作了比较研究。龙须菜藻胆体的吸收峰位于498nm、541nm、565nm、620nm和650nm。荧光发射峰位于576nm和672nm。从光谱学性质和能量传递分析,龙须菜和条斑紫菜胆体的组成、结构相似,但有细微差别。而螺旋藻藻胆体的组成、结构则与两种红藻差别较大。 相似文献
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夏季高温是限制龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)生长和发育的一个主要问题。本研究以野生龙须菜作为材料,经过28℃的热锻炼预处理72 h,再分别置于32、36、40℃高温胁迫24 h,并测定了高温胁迫条件下龙须菜的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白质的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)水平等生理指标,研究了龙须菜对高温胁迫的响应。结果表明:热锻炼能维持藻体较低的MDA含量,降低H2O2的产生速率,缓解藻体的膜脂过氧化伤害;同时热锻炼缓解了可溶性蛋白质的降解,增加了SOD酶的比活力,缓解了AsA的下降速率,说明热锻炼能缓解高温胁迫对藻体的伤害,有效地提高了龙须菜对高温胁迫响应的能力。 相似文献
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龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)选育品系及其野生型的ISSR指纹分析 总被引：13，自引：2，他引：13
采用ISSR标记对龙须菜一个野生型群体和选育品系两个不同年代的栽培群体，进行了亲缘关系分析，构建了龙须菜选育品系的指纹图谱。通过实验从22个ISSR引物中筛选出16条引物，可以产生清晰稳定及可重复的带，共扩增出118个位点；野生型和选育品系两个群体的遗传相似率分别为0．7301、0．7189，选育品系的两养殖种群间的遗传相似率为0．9375；遗传距离聚类分析证明，龙须菜选育品系与其青岛野生型亲缘关系很近。7条引物产生的12条特异片段可用于龙须菜选育品系的种质鉴定，每条引物都能将龙须菜选育品系和其野生型分开；根据引物S848扩增的位点构建了指纹图谱，可用于区分龙须菜选育种群及野生种群。 相似文献