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Algicidal activities of secondary metabolites of marine macroalgal-derived endophytic fungi

Journal of Oceanology and Limnology 2019年第1期37卷 112-121页

作者： MIAO Fengping zuo jincheng LIU Xianghong JI Naiyun Yantai Institute of Coastal Zone Research Chinese Academy of Sciences College of Life Science Ludong University

Red tide occurrs frequently and causes signi?cant damage to the environment and human health. As a result, development of new effcient and environment friendly red-tide microalgae inhibitors has gained increasing attention in recent times. Algicolous endophytic fungi with unique habitats are promising sources for active agents owing to their abundant secondary metabolites and distinguished activities. In this study, the algicidal activities of 49 marine macroalgal-derived endophytic fungi against phytoplankton Alexandrium tamarense, Prorocentrum donghaiense, Heterosigma akashiwo, and Chattonella marina were examined using 96-well microplate. Four fungal strains, including Aspergillus wentii(pt-1), A. ustus(cf-42),and A. versicolor(dl-29, pt-20), exhibited potent algicidal activities. A total of 32 pure compounds isolated from these fungi were noted to possess dif ferent degrees of algicidal activities. Of those, 11 compounds comprising ?ve anthraquinones, two terpenoids, and four steroids showed high 24-h inhibition rates for the four red tide algae, with 24 h EC_(50) values ranging from 0.01 to 14.29 μg/mL. Among them, compound1(1,5-dihydroxy-3-methoxy-7-methylanthraquinone) presented the strongest activity against H. akashiwo,and could decrease its chlorophyll a(Chl a) and superoxide dismutase contents and increase the soluble protein, malondialdehyde, and peroxidase contents. These results suggested that the identi?ed anti-algal compound might inhibit the growth of red tide algae by weakening photosynthesis(reducing Chl a content),destroying cell membrane, and damaging the antioxidant system.

关键词： algicidal activity endophytic fungus secondary metabolite marine alga

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Novel Mesoporous Hydroxyapatite/Chitosan Composite for Bone Repair

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Journal of Bionic Engineering 2012年第2期9卷 243-251页

作者： Jingzhe Zhang Guangyao Liu Qiong Wu Jianlin zuo Yanguo Qin jincheng Wang Orthopedic Department China-Japan Union Hospital of Jilin University Changchun 130033 P. R. China

The objective of the present investigation was to evaluate the osteogenic properties of mesoporous Hydroxyapatite/Chitosan （HAJCS） composite in vitro and in vivo. HA/CS composite was successfully prepared and synthesized using a freeze-drying method, and then characterized by Scanning Electron Microscope （SEM）. Results show that the mesoporous HA/CS composite presents high surface area and porosity. The effects of mesoporous HA/CS on early adhesion, proliferation and differentiation of osteoblast cells in vitro were measured. MTT cytotoxicity test and cell adhesion test show that the composite has good biocompatibility and promotes cell viability and proliferation. In vitro tests show that osteoblast-like cells on the composite surfaces are able to adhere, proliferate, and migrate through the pores. These cells maintained similar expression levels of osteoblastic-associated markers namely Collagen type I （COL-I）, Bone Morphogenetic Protein 2（BMP-2）. Histologic analysis and radiological analysis in vivo also prove that mesoporous HA/CS composite can be used to repair bone defect as a new kind of bone grafting materials.

关键词： hydroxyapatite/chitosan composite bone repair biocompatibility freeze-drying

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铜绿微囊藻产毒株及非产毒株生理生化特性对UV辐射的响应

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生态学杂志 2024年第7期43卷 2166-2174页

作者：吴晓栋臧纱纱张春霞左进城阮祚禧徐智广吴红艳鲁东大学生命科学学院山东烟台264025 泰安市水文中心山东泰安271000 汕头大学海洋生物研究所广东汕头515000

以铜绿微囊藻产毒株和非产毒株为材料,将其置于可见光PAR(400~700 nm)和全波长辐射PAR+UVR(295~700 nm)两种辐射处理下,设定辐射强度为PAR=40.8 W·m^(-2)和UVR=5.0 W·m^(-2),每天辐射处理2 h(12:00—14:00)持续7 d,研究其对UV辐射的... 详细信息

以铜绿微囊藻产毒株和非产毒株为材料,将其置于可见光PAR(400~700 nm)和全波长辐射PAR+UVR(295~700 nm)两种辐射处理下,设定辐射强度为PAR=40.8 W·m^(-2)和UVR=5.0 W·m^(-2),每天辐射处理2 h(12:00—14:00)持续7 d,研究其对UV辐射的适应性。结果表明:铜绿微囊藻产毒株与非产毒株的最大光化学效率F_(v)/F_(m)在接受UV辐射的初期均受到抑制,后期逐渐恢复;UV辐射存在条件下藻胆蛋白(APC/Chl-a与PC/Chl-a)及类胡萝卜素(Car/Chl-a)相对含量均高于可见光条件下,并随辐射时间延长表现升高趋势;产毒株中光合色素含量的增加程度要显著低于非产毒株,而抗氧化酶活性在产毒株中被快速诱导且活性较高;UV辐射下胞外多糖EPS含量上升,同时产毒株中微囊藻毒素含量显著诱导增加;在PAR和PAR+UVR两种辐射处理下,产毒株相较于非产毒株具有较高的生长速率,表现出较强的适应性。

关键词：铜绿微囊藻紫外辐射光系统Ⅱ 抗氧化酶光合色素

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Establishing Submersed Macrophytes via Sinking and Colonization of Shoot Fragments Clipped off Manually

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Wuhan University Journal of Natural Sciences 2007年第3期12卷 553-557页

作者： WU Zhenbin zuo jincheng MA Jianmin WU Juan CHENG Shuiping LIANG Wei Institute of Hydrobiology Chinese Academy of Sciences /State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology Wuhan 430072 Hubei China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China College of Life Sciences Henan Normal University Xinxiang 453007 Henan China

In this paper, sinking and growth of apexes and mid-stems of Myriophyllum spicatum L., Hydrilla verticillata （L.f.） Royle and Ceratophyllum demersum L. in concrete ponds containing eutrophic water and sediment were investigated. Sinking rates of apexes and mid-stems reached 34.8% and 4.4% at the 6 th day and 91.1% and 66.7% at the 22 nd day for M. spicatum, 57.8% and 55.6% at the 6 th day and 100% and 97.8% at the 22 nd day for H. vertieillata, 18.9% and 86.7% at the 6 th day and 95.6% and 100% at the 22 nd day for C. demersum, respectively. Most sunken fragments established themselves successfully with significant growth. Total shoot length ofplantlets developed from apexes and mid-stems increased by 399% and 61% for M. spicatum, 593% and 256% for H. vertieillata and 114% and 104% for C. demersum, respectively. The results showed that it was feasible to establish submersed macrophytes via sinking and colonization of shoot fragments clipped off manually.

关键词： eutrophication submersed macrophyte restoration shoot fragment sink establish

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计算机辅助空间结构节点智能优化设计与3D打印

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 131-141页

作者：左文康陈满泰程斌赵金城上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

为解决空间结构节点拓扑优化与3D打印设计制造方法参数化程度低的问题,提出了一套完整的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)工作流,用于空间结构节点智能化拓扑优化设计、数值分析和3D打印制造。首先基于... 详细信息

为解决空间结构节点拓扑优化与3D打印设计制造方法参数化程度低的问题,提出了一套完整的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)工作流,用于空间结构节点智能化拓扑优化设计、数值分析和3D打印制造。首先基于参数化平台Grasshopper建立空间结构节点的参数化一体化拓扑优化CAD程序,自动生成优化节点模型;利用Abaqus/CAE平台对优化节点进行有限元结构分析;通过Fusion 360的CAM模块完成3D打印设计仿真和生成制造文件。结合单层网壳和双层网架结构的节点实例,验证了提出的工作流的适用性。分析结果表明:智能生成的节点较传统形式节点更美观独特且具有轻质高强的特性,在相同受力工况下,优化节点的体积仅为传统空心球节点的40%~60%,其柔度、峰值位移和峰值应力等各项力学性能指标即可优于空心球节点;采用316L不锈钢材料,基于选区激光熔融3D打印工艺可实现该高性能节点的精密制造。

关键词：空间结构节点计算机辅助技术拓扑优化 3D打印

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不同沙地共有种沙生植物对环境的生理适应机理

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生态学报 2015年第2期35卷 340-349页

作者：周瑞莲侯玉平左进城王艳芳鲁东大学生命科学学院烟台264025

选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗... 详细信息

选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗透调节物及丙二醛(MDA)含量日变化分析,探讨抗氧化酶活力和渗透调节物在沙生植物适应沙漠环境强光辐射和温度日变化中的作用,以及不同科属沙生植物抗逆生理调控机理的差异。结果表明:(1)不同沙地的4个共有沙生植物种可通过自身快速生理代谢调解,积累渗透调节物、提高抗氧化酶活力应对沙漠环境强光辐射和温度日变化,但生理调控幅度较小。(2)3个沙地不同科属的4个共有种在渗透调节物含量和抗氧化酶活力及种类上存在差异。扁蓿豆叶片日均MDA含量、POD(peroxidase)活力、CAT(catalase)活力、脯氨酸含量均最高,分别较其它3个种平均高2、10、2和2.5倍。黄柳叶片日均MDA含量较高,SOD(superoxide dismutase)活力和可溶性糖含量最高,分别较其它3个种高1.2和3倍。差巴嘎蒿和猪毛菜叶内MDA含量较低,POD、CAT、SOD活力和脯氨酸、可溶性糖含量均最低。沙生植物细胞中膜脂过氧化程度和抗氧化酶活力及渗透调节物含量呈正相关。自然状况下3个沙地的扁蓿豆和黄柳通过生理代谢调节维持细胞水分和氧自由基代谢平衡适应沙漠环境,差巴嘎蒿和猪毛菜依靠特殊的叶片形态结构变异减少光辐射吸收、降低水分蒸腾、维持叶片水分平衡、降低细胞膜脂过氧化。因此不同科属沙生植物维持叶片水分和氧自由基代谢平衡可能是其适应沙漠环境生存的重要生理调控机理。由于不同科属沙生植物种对沙漠环境适应的生理调节机理的不同,在未来农作物、林木抗逆育种中,根据具体科属植物选择合适的沙生植物作为亲本对提高抗逆育种效率是十分重要的。

关键词：共有种沙生植物沙地抗氧化酶活力渗透调节物

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水生态修复对莲花湖底栖动物群落的影响

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应用与环境生物学报 2007年第1期13卷 55-60页

作者：钟非刘保元贺锋梁威成水平左进城吴振斌中国科学院水生生物研究所/淡水生态与生物技术国家重点实验室中国科学院研究生院北京100039

武汉莲花湖是典型的富营养化城市浅水湖泊.通过对其进行16mo的监测后发现,治理后的小莲花湖比大莲花湖水质有明显改善.监测期间小莲花湖底栖动物密度和生物量均值明显高于大莲花湖,Shannon多样性指数与Margalef多样性指数也高于大莲花湖... 详细信息

武汉莲花湖是典型的富营养化城市浅水湖泊.通过对其进行16mo的监测后发现,治理后的小莲花湖比大莲花湖水质有明显改善.监测期间小莲花湖底栖动物密度和生物量均值明显高于大莲花湖,Shannon多样性指数与Margalef多样性指数也高于大莲花湖.将大、小莲花湖的10种环境因子和底栖动物密度进行典型相关分析后,发现总磷、温度、总氮、叶绿素a、氨离子是对底栖动物群落具有显著性影响的环境因子.

关键词：水环境修复底栖动物生物多样性环境因子典型相关分析

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The synthesis of astaxanthin esters,independent of the formation of cysts,highly correlates with the synthesis of fatty acids in Haematococcus pluvialis

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Science China(Life Sciences) 2008年第12期51卷 1094-1100页

作者： MIAO FengPing1,2, LU DaYan1, ZHANG ChengWu3, zuo jincheng4, GENG YaHong1, HU HongJun1 & LI YeGuang1, 1 Laboratory of Plant Biotechnology, Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, China 2 Laboratory of Coastal Zone Bioresources, Yantai Institute of Costal Zone Research for Sustainable Development, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China 3 Institute of Hydrobiology, Jinan University, Guangzhou 510632, China 4 College of Life Science, Ludong University, Yantai 264025, China Laboratory of Plant Biotechnology Wuhan Botanical Garden Chinese Academy of Sciences Wuhan China Laboratory of Coastal Zone Bioresources Yantai Institute of Costal Zone Research for Sustainable Development Chinese Academy of Sciences Yantai China Institute of Hydrobiology Jinan University Guangzhou China College of Life Science Ludong University Yantai China

The compositions and contents of astaxanthin esters and fatty acids in four types of Haematococcus pluvialis cells were studied by HPLC and GC-MS. Results showed that the synthesis and accumulation of astaxanthin was independent of the formation of cysts, but was highly correlated with the synthesis and accumulation of fatty acids, though it is an well known phenomenon that the accumulation of astaxanthin is usually accompanied by the formation of cyst. The red cysts contain more than 30% of fatty acids, with 81% of the unsaturated fatty acids. Taken together, besides a resource of astaxanthin, H. pluvialis would be a good resource of valuable fatty acids.

关键词： Haematococcus pluvialis astaxanthin esters cyst formation fatty acids GC-MS

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海岸不同生态断带植物根叶抗逆生理变化与其Na^＋含量的关系

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生态学报 2015年第13期35卷 4518-4526页

作者：周瑞莲王相文左进城杨润亚黄清荣刘怡鲁东大学生命科学学院烟台264025

以烟台海岸生态断带滨麦(Leymus mollis)和肾叶打碗花(Calystegia soldanella)为材料,在远离高潮线不同位置上取土样和植物材料,通过测定土壤Na+和两植物根叶Na+含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和渗透调节物含量,... 详细信息

以烟台海岸生态断带滨麦(Leymus mollis)和肾叶打碗花(Calystegia soldanella)为材料,在远离高潮线不同位置上取土样和植物材料,通过测定土壤Na+和两植物根叶Na+含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和渗透调节物含量,以揭示滨麦和肾叶打碗花根叶中Na+在其适应海岸盐环境中的生理调控机制。结果表明,在高潮线土壤Na+含量最高,滨麦根叶Na+含量较高,两植物根叶中MDA和水分含量、抗氧化酶活力均较低,但渗透调节物含量均较高。随远离高潮线土壤Na+含量下降,滨麦根叶Na+含量下降,而肾叶打碗花根中Na+含量上升,其根叶Na+含量较滨麦分别高637%和319%。同时两植物根叶MDA含量、叶片含水量增加;两植物根中POD和SOD活力增加;两植物根叶可溶性糖和脯氨酸含量下降。但不同生态断带滨麦叶片平均含水量相对较低,MDA含量、POD和CAT和SOD活力、脯氨酸和可溶性糖含量相对较高。在盐土环境中滨麦通过降低Na+的吸收和提高抗氧化酶活力和有机渗透调节物含量维持氧自由基代谢平衡和水分平衡。而肾叶打碗花是泌盐植物,在不同生态断带其叶片Na+含量、平均含水量相对较高,叶MDA含量、POD和CAT活力、脯氨酸和可溶性糖含量均相对较低。泌盐植物的肾叶打碗花依赖根叶中积累的Na+作为无机渗透调节剂维护其离子平衡和水分平衡及正常生长。因此,积累在根叶中的Na+离子既作为无机渗透调节剂维护细胞离子平衡和水分平衡,又引发细胞生理干旱促进有机渗透调节物合成;另外还作为氧自由基诱发剂促使活性氧自由基(ROS)积累,通过积累的ROS激活抗氧化保护酶系统抑制膜脂过氧化、维护氧自由基代谢平衡。海岸沙地土壤中高浓度Na+是海滨滨麦和肾叶打碗花能长期在盐土环境中生存的依靠元素,其对植物的生理调控作用可能是滨麦和肾叶打碗花适应盐土生存的重要生理适应机理。

关键词：海岸耐盐植物抗氧化酶渗透调节物土壤和植物Na^+ 含量

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小叶锦鸡儿抗沙埋生长与抗氧化酶及同工酶变化的关系

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生态学报 2015年第9期35卷 3014-3022页

作者：周瑞莲杨淑琴黄清荣左进城陈娟丽李赞鲁东大学生命科学学院烟台264025

小叶锦鸡儿(Caraganas tenophylla L.)是广泛应用于流动沙丘治理的优良固沙植物。然而关于其抗沙埋生理机理目前尚不清楚。选择生长在科尔沁沙地的小叶锦儿为试验材料,依据株高对其进行不同程度沙埋(轻度、中度、重度沙埋),并通过测定... 详细信息

小叶锦鸡儿(Caraganas tenophylla L.)是广泛应用于流动沙丘治理的优良固沙植物。然而关于其抗沙埋生理机理目前尚不清楚。选择生长在科尔沁沙地的小叶锦儿为试验材料,依据株高对其进行不同程度沙埋(轻度、中度、重度沙埋),并通过测定沙埋过程中植株高度、不同部位叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活力、抗氧化酶同工酶谱变化,以揭示其抗沙埋生理适应机理和基因调控机理。结果表明:沙埋6d,植株各部位生长加快,尤其是顶部和基部生长更快。叶片MDA含量降低、整株植物叶片平均过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、过氧化物歧化酶(SOD)活力增加,但重度沙埋使抗氧化酶活力下降。沙埋12d,植株各部位生长继续加大,沙下叶片凋落。与对照相比,沙上叶片MDA含量成倍增加,并与叶片POD、SOD和CAT活力的大幅度提高呈正相关,并与对照差异显著(P<0.01)。同时,不同厚度沙埋6d,叶片CAT同工酶出现两新带CAT III和CATII;POD同工酶谱带(6条酶带)随沙埋厚度增加,叶片PODII区带加宽、色加深,POD I和POD III酶带消失。但是,不同厚度沙埋下,沙上和沙下叶片CAT、SOD和POD酶谱带数和活力均相同。这表明在沙埋应激适应反应期(6d),叶片抗氧化酶活力的增强与抗氧化酶基因表达增强和基因启动有关。受到沙埋重力胁迫的成熟叶可能将胁迫信号传递给沙上没有沙埋的叶子及生长点,导致整株叶片产生整体适应性反应,激活抗氧化酶系统,以致加速生长。因此,小叶锦鸡儿萌蘖生物学特性和抗氧化酶对沙埋胁迫快速响应在维护氧自由基代谢平衡和植株快速恢复生长中起重要保护作用。

关键词：小叶锦鸡儿(Caraganastenophylla) 沙埋抗氧化酶同工酶

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