于2019年10月浒苔消亡期调研威海浒苔爆发区,以被浒苔覆盖的盐地碱蓬与正常生长盐地碱蓬为研究对象,调查了浒苔爆发对盐地碱蓬生长性状的影响,并结合Illumina Miseq高通量测序技术解析盐地碱蓬根际土壤解磷细菌群落多样性.结果表明:被浒苔覆盖的盐地碱蓬根际土壤含水率、电导率均显著高于未覆盖植株,其株高和根长也都显著低于未覆盖植株;浒苔爆发对盐地碱蓬根际解磷细菌群落丰富度无显著影响,但影响盐地碱蓬根际解磷细菌的均匀性,增加了解磷细菌的群落多样性;与正常植株相比,浒苔覆盖盐地碱蓬根际土壤解磷细菌群落在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria),Labrenzia、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、红杆菌属(Rhodobacter)、黄单胞菌属(Xanthomonas)和链霉菌属(Streptomyces)均具有丰度差异;对影响解磷细菌群落结构变化的主要环境因子进行分析发现,速效钾、速效磷、碱解氮与解磷细菌多样性变化呈显著正相关.上述结果为揭示浒苔爆发对滨海湿地优势盐生植物根际功能微生物多样性的影响机制提供了依据.

绿潮的迁移与大规模暴发,除了与藻体自身较强抗胁迫能力等生物学特性和海域环境条件有关外,也离不开藻际微生物的参与.微生物群落对藻类的生长、消亡等过程具有重要作用.不同环境条件下,浒苔共附生菌群落结构多样,对藻类的促进作用主要体现在藻体形态建成、生长、营养吸收以及光合作用等过程.在藻华发生过程中,能够帮助藻体高效吸收营养物质,促进藻类增殖,加剧绿潮的形成.因此,本文基于前人的研究成果,总结当前绿潮优势种浒苔共附生菌的研究现状,阐述浒苔共附生菌分离技术的建立过程,指出高通量测序等分子生物学技术对微生物群落结构与多样性分析的重要性,分析共附生菌对浒苔生长、繁殖、形态建成等生理特征和绿潮暴发的影响,探寻共附生菌在今后生产、生活中的应用价值,旨在为预测、防控绿潮暴发以及资源化利用开辟新思路.

实验以浒苔(Ulva prolifera)为材料,设置3个温度(20℃、25℃及30℃)和两个光照强度(低光:70μmol/m2·s;高光:250μmol/m2·s),通过测定不同培养条件下浒苔的生长、叶绿素含量、光合荧光参数、呼吸速率及光合放氧速率,初步探讨温度和光照强度对浒苔生长和光合特性的复合效应,为研究浒苔绿潮爆发及规模化养殖提供一定的参考.结果显示:1)光照强度的升高显著促进浒苔的生长;温度从20℃升高至25℃对浒苔生长的影响不显著,但升高至30℃具有显著的抑制作用.2)30℃、250μmol/m2·s条件下,浒苔的有效光化学效率(Fv′/Fm′)及最大相对传递速率(rETRmax)显著降低.3)高光条件下,25℃时浒苔具有较高的暗呼吸(Rd)及净光合放氧速率(Pn);20℃时浒苔的暗呼吸和总光合放氧速率的比值(Rd/Pg)最低.整体来说,光照强度的适度增加提高了浒苔对升温的适应.

目的 研究浒苔多糖EP2对小鼠免疫功能的影响.方法 将Babl/c小鼠随机分成6组,1～3组为正常小鼠,4～6组为CTX诱导的免疫抑制小鼠,各组每日分别以0、50、125、0、50、125mg/kg的剂量灌服EP2,持续14 d.按常规方法测定小鼠血常规指标、器官指数和巨噬细胞吞噬功能,采用耳肿法测定迟发型变态反应(DTH),采用MTT法测定脾脏淋巴细胞增殖活性,采用流式细胞术分析T淋巴细胞亚群,采用酶联免疫吸附试验检测细胞因子和BSA抗体.结果 给予EP2的免疫抑制小鼠脾脏和胸腺指数、血液WBC、PMBC、LY、RC、CD8+细胞含量、淋巴细胞增殖活性、血清IL-2、IL-4、IFN-γ和BSA抗体水平显著升高;巨噬细胞吞噬功能、DTH显著增强;CD4+/CD8+比例显著下降.给予高剂量EP2的正常小鼠脾脏和胸腺指数、WBC、PM-BC、RC含量、淋巴细胞增殖活性、CD4+、CD8+和CD4+/CD8+比例、血清IL-2及BSA抗体水平显著升高;巨噬细胞吞噬功能显著提高;DTH、血清IL-4和IFN-γ水平呈升高趋势.结论 EP2能显著增强正常小鼠和免疫抑制小鼠的免疫功能,且呈现明显量效关系.

本研究对海南沿岸采集到石莼(Ulva sp.)和浒苔(Enteromorpha sp.)的rbcL和tufA基因序列进行PCR扩增并测序,并从GenBank下载16种绿藻的rbcL基因序列和tufA基因序列,排序后的18种绿藻的rbcL基因长度为680 bp,变异位点416个,保守位点为264个.序列中C+G的含量为40.4％,说明浒苔属和石莼属的rbcL序列的(C+G)％值较低.而排序后的18种绿藻的tufA基因长度为582 bp,变异位点122个,保守位点为460个.序列中C+G的含量为33.1％,说明浒苔属和石莼属的tufA序列的(C+G)％值较低.利用NJ法以rbcL和tufA序列构建的系统进化树表明,浒苔属和石莼属的物种并未聚类成各自独立的进化枝,而是存在明显的属间交叉分布现象.

目的 研究含有浒苔等植物的功能性食品对糖尿病小鼠血糖浓度的影响,并应用PCR-DGGE技术评价其对昆明小鼠肠道菌群稳态的影响.方法 采用高脂饲料喂养昆明小鼠加腹腔注射链脲佐菌素(STZ)的方法建立糖尿病小鼠模型;将实验动物随机分为正常对照组、自然恢复组和功能性食品喂养组,连续给药4周,尾静脉采血测量血糖水平.收集小鼠新鲜粪便,提取粪便细菌基因组DNA,通过PCR-DGGE获得细菌群落指纹图谱,并进行相关软件分析,同时切离差异显著条带进行序列分析.结果 本实验采用的功能性食品对糖尿病小鼠有降糖作用,并使血糖值稳定地维持在较低水平.4周后,功能性食品喂养的糖尿病小鼠血糖水平相对普通饲料喂养的糖尿病小鼠血糖发生显著性下降(t=4.19,P＜0.01);给2型糖尿病小鼠提供普通饲料时,其肠道菌群种类和数目相对较少;而提供功能性食品时,肠道菌群种类和数目相对增多,特别是双歧杆菌、Prevotella oryzae、Barnesiella intestinihominis、Culturomica和Parabacteroides distasonis明显增多,但是Muribaculum较少.结论 高脂饲料结合STZ诱导的2型糖尿病小鼠肠道菌群发生显著改变,组方食品通过扶持肠道菌群,降低血糖水平.

研究以裂片石莼(Ulva fasciata)、肠浒苔(Ulva intestinalis)、龙须菜(Gracilaria lemaneaformis)、坛紫菜(Pyropia haitanensis)为实验材料,分析了不同温度(15、20、25、30℃)下4种大型海藻对海水中N、P元素的吸收效率和光合特性的特点.结果显示:(1)4种大型海藻对水体N、P均有明显的吸收效果,吸收能力高低依次为肠浒苔>裂片石莼>坛紫菜>龙须菜;(2)温度过高或过低都会限制藻类对N、P的吸收和正常生长,同时降低4种藻的相对电子传递速率及光化学效率;(3)裂片石莼与肠浒苔的N、P吸收能力强,且光合系统对温度耐受性高,是实施养殖污水生物净化的良好材料;(4)4种海藻对水体中N、P营养盐的吸收在48h内基本完成,实地应用中可考虑24—48h周期换水或采用流通循环式的培养模式,以达到既促进藻类的生长又提高营养盐吸收效率的目的,以避免藻体因营养缺乏引起负生长而造成二次污染.

[背景]Streptomyces sp.OUCMDZ-3434分离自山东青岛栈桥浒苔样品,其次级代谢产物Wailupemycin类化合物具有良好的α-糖苷酶抑制活性,但产量很低,影响了其进一步研发.[目的]建立海洋来源链霉菌Streptomyces sp.OUCMDZ-3434菌株的遗传转化系统,通过阻断全局性调控基因wblA探究Wailupemycin类化合物产量变化.[方法]以pSET 152为载体,采用大肠杆菌-链霉菌属间接合转移策略建立了Streptomyces sp.OUCMDZ-3434的遗传转化方法.采用PCR-Targeting策略构建了wblA基因阻断突变株,通过HPLC分析野生型和突变株发酵产物的差异并对表型差异进行显微形态观察.[结果]建立了Streptomyces sp.OUCMDZ-3434遗传转化系统,构建了wblA基因阻断突变株,与野生株相比,突变株发酵产物中WailupemycinG产量提高了3倍,同时丧失了产生孢子的能力.[结论]在Streptomyces sp.OUCMDZ-3434中wblA对Wailupemycin类化合物生物合成起到了负调控作用,同时参与调控孢子形成,本研究为采用遗传改造策略提高Wailupemycin G产量提供了参考.

目的 对肠浒苔来源的硫酸多糖的结构和抗病毒活性进行研究.方法 通过稀碱提取法,从肠浒苔中提取硫酸多糖,采用强阴离子交换色谱和凝胶渗透色谱对多糖进行分离纯化;采用高效液相色谱(HPLC)、高效凝胶渗透色谱(HPGPC)、傅里叶变换红外光谱(IR)以及气质联用色谱(GC-MS)方法对多糖的结构进行表征;采用细胞病变效应测定PAE对不同病毒的抑制率.结果 从肠浒苔中分离得到多糖PAE,其分子量为13.98 kDa,主要由鼠李糖、葡萄糖醛酸和木糖构成,糖链主要由(1→4)-Rhap,(1→3,4)-Rhap,(1→2,4)-Rhap,Xylp(1→和(1→4)-Glcp组成,硫酸根主要位于(1→4)-Rhap的C-2或C-3位以及Xylp(1→的C-4位上,PAE具有良好的抗病毒活性,特别是对呼吸道合胞体病毒的抑制率较高.结论 海洋多糖PAE是1种结构新颖的由鼠李糖、葡萄糖醛酸和木糖组成的硫酸多糖,具有良好的抗病毒活性.

为了解大型海藻与盐水枝角类共培养的生态作用,通过大型海藻与蒙古裸腹溞共培养的方法,研究了孔石莼和肠浒苔对共培养水体水质的静态净化效果以及对该溞生殖与种群增长的影响.结果 表明:孔石莼和肠浒苔对共培养水体氨氮(NH3-N)、pH和溶解氧(DO)的影响显著(P＜0.05)且变化规律基本一致,其中NH3-N在第12 d降到最低(0.016mg·L-1),随后维持在相对稳定范围内;pH和DO随孔石莼和肠浒苔生物量的增加而升高,pH变化范围8.2～9.0,DO变化范围4.2～6.4 mg·L-1;共培养条件下两种大型海藻对蒙古裸腹潘生殖和种群增长的影响表现出明显差异,在孔石莼共培养体系中,蒙古裸腹溞的平均生殖量、内禀增长率rm、周限增长率λ和世代周期T随孔石莼生物量的增加呈波动升高,当生物量为2.5 g·L-1时均达峰值,之后逐渐下降,平均寿命随孔石莼生物量的增加而减少;孔石莼共培养体系显著优于对照组单一蒙古裸腹溞培养效果(P＜0.05),而肠浒苔共培养体系与对照组相差不显著(P＞0.05).研究结果证明了孔石莼对共培养体系水质和养殖动物的有利作用,即共培养一定生物量(2.5 ～ 3.5 g·L-1)的孔石莼不但有利于培养水体中NH3-N、DO等水质净化,还可以促进蒙古裸腹溞的生长与繁殖,为蒙古裸腹溞规模化培养工艺优化与新模式构建提供了科学依据.