为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究.该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,基于16S rRNA 基因的序列分析表明,CHAB7530和CHAB7535与帕斯结席藻(Crustifilum hispaliculae Moreira-Fernandes,Giraldo-Silva,D.Roush&Garcia-Pichel 2021)的序列相似性达99.7%—99.9%,系统发育分析表明它们与结席藻属(Crustifilum)聚集并形成支持度良好的进化分支.此外还补充了该物种的ITS二级结构数据.结合分子、形态学和生态学数据的多相方法分析表明CHAB7530和CHAB7535为帕斯结席藻(C.hispaliculae),该属种是中国新记录属种.文章还结合系统发育分析结果,对先前从Microcoleus steenstrupii 复合体中独立出来的部分属(例Parifilum)进行了分类学的修改建议讨论.

为探究大型水库浮游植物优势属演替的驱动因子和丝状蓝藻增殖机制,研究了千岛湖2017-2021年浮游植物群落结构变化及其与环境因子之间的关系.研究发现,千岛湖浮游植物密度和生物量均呈逐年上升趋势,其中蓝藻密度显著上升.2021年,浮游植物年均密度和生物量分别达到1.54×107 cells/L和2.23 mg/L,比2017年分别上升了 161.02％和52.74％.2017-2021年千岛湖浮游植物蓝藻门优势属由微囊藻属(Microcystis)和长孢藻属(Dolichospermum)占优势,演替为假鱼腥藻属(Pseudanabaena)、细鞘丝藻属(Leptolyngbya)、尖头藻属(Raphidiopsis)和Dolichospermum等多种丝状蓝藻共同占优势.浮游植物功能群分析表明,由功能群M和有异形胞的丝状蓝藻H1功能群占绝对优势向功能群H1、S1和SN等多种丝状蓝藻共同占优势转变.在监测期间,千岛湖全湖平均TN和TN/TP显著下降,而TP呈上升趋势.曼特尔检验(Mantel Test)和结构方程模型(SEM)分析结果表明,降雨形成的地表径流输入对TP升高贡献较大,浮游植物总生物量主要与TP、WT、DO、pH、SD和Temp显著相关,浮游植物总密度则受TN、WT、pH、SD和Temp驱动.其中,蓝藻密度和生物量的变化均受TN、WT、pH、SD、Pre和Temp共同驱动.通过冗余分析(RDA)表明浮游植物优势属和优势功能群变化由TN、TP和WT等共同驱动.丝状蓝藻Pseudanabaena、Raphidiopsis、Leptolyngbya与TN负相关,而Dolichospermu与TN正相关、Microcystis与TP正相关,研究表明,TN的降低是导致丝状蓝藻种类增加的主要原因之一.在营养盐较低的水库中,浮游植物群落结构较易受极端气候(暴雨、高温等)、营养输入和水体扰动等因素的影响.较强降雨导致水体混合增加和营养脉冲补给,可能诱发水库浮游植物生物量增加及丝状蓝藻增殖问题.研究结果对于贫-中营养水库蓝藻水华预测和防控具有重要的意义.

束鞘丝藻科(Coleofasciculaceae)是Komárek等于2014年从微鞘藻类群中(Microcoleus-like)分离出来而成立的新科.最近在一项关于中国丝状蓝藻的分类学研究过程中,从中国浙江省采集的藻席样品中成功分离到4株丝状蓝藻,这些藻株在形态学上与束鞘丝藻科的物种相似,基于16S rRNA和16S—23S rRNA序列中间ITS序列的二级结构等分子特征和系统发育分析表明,这些藻株与束鞘丝藻科的厚顶丝藻属(Pycnacronema)和威氏藻属(Wilmottia)分别能形成支持度良好的进化分支.结合分子、形态学和生态学数据以多相分析方法对藻株进行了系统化的研究和分类学界定.束鞘丝藻科在中国属于首次报道的蓝藻类群,同时这两属也是我国首次报道的新记录属.文章还结合了束鞘丝藻科的成立历史对现代蓝藻分类系统的重建过程,结果及发展趋势等新知识进行了介绍和讨论.

拟浮丝藻是一类常见的水华蓝藻,为探究城市河道生境中该类蓝藻与环境因子的关系,本研究采用广义加性模型(GAM)回归分析法对2013-2016年夏季上海地区36条河道的野外调查数据进行了分析.结果表明:夏季拟浮丝藻生物量与水温(25～35℃)和pH(6.5～9.5)二者呈显著正相关,而与氮、磷浓度相关性不显著(P＞0.05);上海市河道水体中营养盐(总氮浓度平均为2.62 mg·L-1,总磷浓度平均为0.46 mg·L-1)不是拟浮丝藻生长的限制性因素;另外,拟浮丝藻生物量与轮虫、原生动物和小型枝角类生物量总体呈显著正相关,而与桡足类的生物量呈负相关;这可能与食物资源(小型可食性藻类的增加)以及不同类型的浮游动物对于丝状蓝藻的耐受性差异有关.

首次描述并研究了在湖南张家界四都坪乡四都坪剖面埃迪卡拉系陡山沱组下部硅质条带和结核中发现的保存精美的微体化石.化石组合包括大型具刺疑源类Cavaspina acuminata,Cavaspina basiconica,Gyalosphaeridium sp.,Mengeosphaera latibasis,Tanarium varium,Tanarium sp.和Urasphaera fungiformis;球状化石Megasphaera inornata;球状、丝状蓝藻化石 Archaeoph ycus yunnanensis,Pol ytrichoides sp.,Salome hubeiensis,Siphonophycus robustum,S.typicum,S.kestron,和S.solidum以及多细胞藻类Wengania minuta.该微体化石组合与湖北峡东地区陡山沱组三段硅质结核中以大型具刺疑源类Tanarium为特征的组合面貌基本一致.这些微体化石的发现,进一步完善了我国埃迪卡拉系(震旦系)陡山沱组的生物地层序列,也为华南扬子地区陡山沱组的地层对比提供了新的古生物证据.

文章分析了仙女湖及入湖河流浮游植物群落结构和功能类群的时空分布特征, 探讨了影响其时空分布规律的关键环境因子.调查期间共鉴定表层水体中浮游植物82种(属), 包括蓝藻15种(属), 绿藻33种(属), 硅藻23种(属), 甲藻3种(属), 裸藻5种(属), 隐藻2种(属), 金藻1种(属).各季节平均密度和生物量分别在7.95×106—2.19×109cells/L和10.52—792.91 mg/L变化.群落功能类群的结果表明, 冬、春河流生境中具硅质结构的无鞭毛个体浮游植物(硅藻门)占据主导地位(Ⅵ功能群), 而湖区生境中具鞭毛、中等到大型的单细胞或群体浮游植物(如隐藻和甲藻)具有明显优势(Ⅴ功能群); 而夏秋季节不同生境中虽然Ⅵ型浮游植物数量仍然相对较高, 但是具伪空胞的、较大表面积/体积比的丝状个体浮游植物(Ⅲ型)以及具胶质鞘、小的表面积/体积比的群体类的浮游植物(如蓝藻, Ⅶ功能群)在某些河流和湖泊生境中的比重有显著增长.功能类群与环境因子的相关分析表明: 冬、春季Ⅴ与Ⅵ功能群浮游植物生物量主要受到总氮和总磷水平影响; 而夏、秋季节Ⅲ与Ⅶ功能群浮游植物受到水温、浊度、总氮和总磷水平的多重影响.

目的 用转基因生物制备重组药物中的1个关键问题就是防止其环境释放.为控制制备抗对虾白斑综合征病毒用的转vp28基因鱼腥藻7120蓝藻细胞在应用中的生长和繁殖能力,本研究探讨用冻融法在不破坏重组VP28蛋白活性的同时杀灭藻细胞.方法 通过把蓝藻细胞在2种低温环境(-20、-80℃)和室温中处理,选取最适温度以多次冻融法破坏藻细胞.用液体和固体培养观察其后续生长,用光学和扫描电镜检测细胞的损伤.结果-20和-80℃与室温处理连用,都可使处理的藻细胞失去生长能力.为操作简便,选用冷冻温度为-20℃、反复冻融3次(24 h/次),使蓝藻细胞100％失去繁殖能力,藻细胞在冻融处理后丝状体断裂,细胞遭破坏,固体培养发现无藻细胞生长,蛋白印迹法检测VP28蛋白无丢失.结论 冻融法可控制转基因鱼腥藻在环境中的释放.该方法成本低廉、操作简单,且无次生污染,既保障该药物在应用中的安全性,也可为其他转基因蓝藻在环境中的安全释放提供借鉴.

南亚热带中小型水库是城市重要的水源地和后备水源地,为了解南亚热带地区中小型水库蓝藻的分布情况,于2011年7月(丰水期)和2012年3月(枯水期)调查了该地区25座中小型水库,分析了水库的蓝藻种类组成与群落季节动态特征.25座水库的总氮(TN)浓度范围为0.51-9.37 mg/L;总磷(TP)浓度范围为0.01-0.72 mg/L,富营养水体占80％.本次调查共检出蓝藻20属,蓝纤维藻、泽丝藻、假鱼腥藻和拟柱孢藻为优势丝状蓝藻,细小平列藻、色球藻、粘球藻和隐杆藻为优势球形蓝藻,其中泽丝藻为绝对优势属,丰水期蓝藻生物量为3.19(±4.87)mg/L,枯水期为0.83(±1.06)mg/L,丝状蓝藻全年占优.多元方差分析(MANOVA)表明蓝藻群落季节差异显著(P＜0.05),方差分析(ANOVA)显示枯水期蓝藻及丝状蓝藻生物量显著低于丰水期(P＜0.05),球形蓝藻生物量季节变化不明显,多元回归分析表明,丰水期透明度是影响蓝藻生物量的重要原因,枯水期则为TP与pH;冗余分析表明温度、透明度、硝氮与电导率为蓝藻群落季节差异的重要解释变量,其中电导率为丰水期蓝藻分布的重要解释变量;电导率与硝氮为枯水期重要解释变量,整体而言,中小型水库丰水期高温和高营养盐是蓝藻生物量相对较高的主要原因,但由于水体扰动剧烈,导致丝状蓝藻占据优势;温度降低是枯水期蓝藻生物量降低的重要原因.

埃迪卡拉纪(震旦纪)是早期多细胞生物起源与辐射的重要地质时期,磷酸盐化保存的微体化石则是研究该时期生命演化的重要窗口.目前对我国扬子地台埃迪卡拉系陡山沱组磷酸盐化微体化石的研究主要集中于贵州瓮安等地,其他地区的研究偏少.本次研究报道了保存于湖北保康白竹磷矿埃迪卡拉系陡山沱组磷块岩的微体化石.这些微体化石以三维磷酸盐化形式保存,种类丰富,共计14属21种,包括大型带刺疑源类Asteroca psoides sp.,Dicros pinas phaera sp.,Knollisphaeridium sp.,Mengeosphaera chadianensis,Tanarium conoideum,T.digitiforme,T.pilosiusculum,Tianzhushania sp.;球状化石Megasphaera inornata;球状蓝藻Archaeophycus yunnanensis,丝状蓝藻Cyanonema majus,Obruchevella minor,Salome sp.,Si phonoph ycus septatum,S.robustum,S.typicum,S.kestron;以及多细胞藻类Gremi ph yca corymbiata,Thalloph yca ramosa,Wengania exquisita,W.globosa.这些微体化石的发现,进一步丰富了白竹磷矿陡山沱组的化石组合,为华南扬子地台陡山沱组的生物地层对比提供了新的材料.

目的:研究探讨基于16S rDNA基因测序技术的脾虚腹泻型肠易激综合征(Diarrhea-predominant irritable bowel syndrome,IBS-D)小鼠肠道菌群的变化情况.方法:选择20只清洁级幼龄ICR小鼠随机分为空白组(CK)与模型组(IBS-D)并建立脾虚型IBS-D小鼠模型,对2组小鼠粪便进行16S rDNA基因测序.结果:与健康小鼠比较,脾虚型IBS-D小鼠肠道菌群的丰富度与多样性均降低,在门、纲、目、科、属、种6个分类水平上,2组小鼠的菌群构成及构成比皆存在差异,其中在门水平上健康小鼠拟杆菌门与厚壁菌门共占94.14％,而脾虚型IBS-D小鼠拟杆菌门与厚壁菌门共占79.63％;与健康小鼠比较,脾虚型IBS-D小鼠拟杆菌门、Saccharibacteria、蓝藻门减少,变形菌门、疣微菌门增多;在属水平上,健康小鼠以拟杆菌属、另枝菌属、乳酸菌属等为优势菌群,而脾虚型IBS-D小鼠以拟杆菌属、阿克曼菌属、Parasutterella等为优势菌群;与健康小鼠比较,脾虚型IBS-D小鼠另枝菌属、乳酸菌属、理研菌属、Candidatus Saccharimonas、分节丝状菌属、瘤胃球菌属、脱硫弧菌属、Gelria减少,拟杆菌属、阿克曼菌属、Parasutterella、Lachnoclostridium、厌氧棍状菌属、Blautia、埃希氏菌属、Erysipelatoclostridium、Parabacteroides、克雷伯氏菌属、厌氧原体属、Flavonifractor、Candidatus Stoquefichus、Anaerostipes、Epulopiscium、沙雷氏菌属增多.结论:2组小鼠的菌群构成及构成比皆存在差异,脾虚型IBS-D小鼠表现为大量有益菌的下降与有害菌的增加.