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不同氮营养盐对赫氏颗石藻和三角褐指藻中DMSP含量的影响

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渔业科学进展 2024年第2期45卷 96-104页

作者：李凌霄孙婧宋若晗崔正国曲克明王庆奎周明莹崔鸿武胡清静天津农学院水产学院天津300392 中国水产科学研究院黄海水产研究所海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室农业农村部海洋渔业与可持续发展重点实验室山东青岛266071 山东省海洋资源与环境研究院山东省海洋生态修复重点实验室山东烟台264006

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是地球上重要的有机硫化合物之一,在全球硫循环和气候调节等方面发挥着重要作用。浮游植物是海洋环境中DMSP的主要生产者,而氮营养盐是影响浮游植物产生DMSP的重要因素之一。本研... 详细信息

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是地球上重要的有机硫化合物之一,在全球硫循环和气候调节等方面发挥着重要作用。浮游植物是海洋环境中DMSP的主要生产者,而氮营养盐是影响浮游植物产生DMSP的重要因素之一。本研究以赫氏颗石藻(Emiliania huxleyi)(DMSP高产量藻)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)(DMSP中等产量藻)为对象,通过室内培养实验,对比分析了在不同氮营养盐浓度及不同氮营养盐类型条件下,2种藻培养液中颗粒态DMSP(DMSPp)的含量及其与藻密度、单细胞DMSPp含量的关系。研究发现,不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对赫氏颗石藻单细胞DMSPp含量影响较小(P>0.05),培养液中的DMSPp浓度主要受藻细胞密度影响;而不同氮营养盐浓度或氮营养盐类型对三角褐指藻单细胞的DMSPp含量影响显著(P藻的单细胞DMSPp含量影响。例如,对于三角褐指藻来说,低NO_(3)^(-)浓度(0μmol/L)培养组单细胞DMSPp平均含量是高NO_(3)^(-)浓度(1764μmol/L)培养组的11倍;在不同氮营养盐类型下,NaNO_(3)培养组中总DMSPp的平均浓度分别为NH4Cl和CH4N2O培养组的3~4倍。推测以上差异可能与DMSP在不同藻类中的生理作用存在差异有关。

关键词：二甲基巯基丙酸内盐(DMSP) 赫氏颗石藻三角褐指藻氮营养盐

纳米银胁迫对三角褐指藻生长、光合色素和叶绿素荧光参数的影响

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海洋湖沼通报 2024年

作者：张云飞李斌刘财礼张信泽胡玉君高继庆陈丽竹孙春晓田秀慧胡顺鑫山东省海洋资源与环境研究院山东省海洋生态修复重点实验室上海海洋大学水产与生命学院

近年来，纳米银（AgNPs）的广泛应用导致其不可避免地被释放到周围环境中，并通过地表径流最终汇集到近岸海域。为了认识AgNPs胁迫对海洋微藻生长和光合作用的影响，本研究选用三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）为实验对象，研究... 详细信息

近年来，纳米银（AgNPs）的广泛应用导致其不可避免地被释放到周围环境中，并通过地表径流最终汇集到近岸海域。为了认识AgNPs胁迫对海洋微藻生长和光合作用的影响，本研究选用三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）为实验对象，研究96 h急性胁迫下AgNPs对三角褐指藻生长和光合作用的影响。实验结果表明，在环境浓度下（0.01mg/L）AgNPs对三角褐指藻的生长和光合作用均无明显影响，随着AgNPs浓度的增加，三角褐指藻生长情况受到明显的抑制（P三角褐指藻的生长几乎被完全抑制，抑制率为96.03%。高浓度（4 mg/L）的AgNPs胁迫会影响三角褐指藻的光合系统，三角褐指藻的叶绿素a、叶绿素c、类胡萝卜素含量明显降低，抑制率分别为45.3、36.67和54.47%；PSⅡ中最大光化学量子产量（Fv/Fm）、实际光量子效率（YⅡ）和最大相对电子传递效率（rETRmax）也会受到抑制，因此高浓度的AgNPs能够抑制三角褐指藻的生长及光合作用。

关键词：三角褐指藻纳米银光合色素叶绿素荧光

几种化学修饰的三角褐指藻胞内多糖对宫颈癌Hela细胞增殖的抑制效果比较

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现代食品科技 2024年

作者：孙寒刘松宁紫月玉杏珊王雅吴昊卓藏颖李媚梁钟文刘红全广西多糖材料与改性重点实验室广西民族大学海洋与生物技术学院广西民族大学海洋生物资源保护与利用重点实验室

为探究化学修饰对三角褐指藻胞内多糖抑制宫颈癌Hela细胞增殖抑制效果的影响。该研究采用超声破壁法结合热水辅助浸提法提取三角褐指藻胞内多糖PTP(Intracellular Polysaccharide from Phaeodactylum tricornutum)，对三角褐指藻胞内多... 详细信息

为探究化学修饰对三角褐指藻胞内多糖抑制宫颈癌Hela细胞增殖抑制效果的影响。该研究采用超声破壁法结合热水辅助浸提法提取三角褐指藻胞内多糖PTP(Intracellular Polysaccharide from Phaeodactylum tricornutum)，对三角褐指藻胞内多糖PTP进行四种化学修饰（硫酸化修饰、磷酸化修饰、乙酰化修饰和羧甲基化修饰），对三角褐指藻胞内多糖PTP、硫酸化多糖S-PTP、磷酸化多糖P-PTP、乙酰化多糖A-PTP和羧甲基化多糖C-PTP进行抑制宫颈癌Hela细胞增殖活性研究。结果显示，得到的硫酸化多糖S-PTP取代度为0.714,S-PTP较PTP抑制宫颈癌Hela细胞增殖率最大可提高9.22%、磷酸化多糖P-PTP取代度为0.191,P-PTP较PTP抑制宫颈癌Hela细胞增殖率最大可提高4.01%、乙酰化多糖A-PTP取代度为0.513,A-PTP较PTP抑制宫颈癌Hela细胞增殖率最大可提高13.53%，羧甲基化多糖C-PTP取代度为0.915,C-PTP较PTP抑制宫颈癌Hela细胞增殖率最大可提高8.39%。研究结果显示，四种修饰多糖对Hela细胞增殖抑制效果较PTP均有所提升，化学修饰对Hela细胞增殖抑制提升效果最大的为乙酰化修饰，A-PTP较PTP抑制宫颈癌Hela细胞增殖率最大可提高13.53%，达到46.05%。该实验通过对三角褐指藻多糖PTP进行化学修饰，证明三角褐指藻多糖在分子结构上引入新的化学基团对抑制宫颈癌细胞增殖有着较大影响，对进一步研究三角褐指藻的生物活性提供了重要参考，为后续的药物研发提供实验基础。

关键词：三角褐指藻胞内多糖化学修饰抗肿瘤活性

光及补氮诱导对三角褐指藻岩藻黄素合成积累的影响

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湘潭大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李玉芹孟醒钟亮彭宗凡湘潭大学化工学院

该文探究了光及补氮诱导培养模式对三角褐指藻岩藻黄素合成积累的影响。结果显示：在光照色温4000 K、光照周期21 h（光照）: 3 h（黑暗）、初始光照强度4000 lux诱导培养192 h后光照强度降至3000 lux条件下，获得的三角褐指藻岩藻黄素... 详细信息

该文探究了光及补氮诱导培养模式对三角褐指藻岩藻黄素合成积累的影响。结果显示：在光照色温4000 K、光照周期21 h（光照）: 3 h（黑暗）、初始光照强度4000 lux诱导培养192 h后光照强度降至3000 lux条件下，获得的三角褐指藻岩藻黄素含量和产量为13.67 mg/g和44.93 mg/L，分别为未进行光诱导培养模式的1.31倍和1.77倍。在此最佳光诱导条件下流加补胰蛋白胨发酵培养进一步提升了三角褐指藻生物量、岩藻黄素含量和产量，分别达到4.46 g/L、15.77 mg/g和70.62 mg/L，较未进行光及补氮诱导培养模式提高了1.89倍、1.51倍和2.78倍。证实了光优化及流加补氮培养可有效促进三角褐指藻生物量和岩藻黄素积累，且培养获得的岩藻黄素微生物和重金属含量均符合GB 26405—2011标准。研究结果为利用三角褐指藻规模化生产岩藻黄素及应用提供了新思路。

关键词：三角褐指藻光诱导流加补氮生物量岩藻黄素

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中国药学杂志 2022年第24期57卷 2067-2076页

作者：贾泽茗龚一富章丽舒明雨王博聂志伟黎治富王何瑜宁波大学海洋学院浙江省海洋生物工程重点实验室浙江宁波315832 宁波大学食品与药学学院浙江宁波315832

目的克隆三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)玉米黄质环氧化酶ZEP家族基因,为深入研究其在岩藻黄素合成途径中的功能奠定基础。方法通过转录组测序获得了3条三角褐指藻ZEP家族基因(ZEP1、ZEP2和ZEP3)的cDNA全长序列,并对其进行生物... 详细信息

目的克隆三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)玉米黄质环氧化酶ZEP家族基因,为深入研究其在岩藻黄素合成途径中的功能奠定基础。方法通过转录组测序获得了3条三角褐指藻ZEP家族基因(ZEP1、ZEP2和ZEP3)的cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。构建瞬时表达载体,经农杆菌介导转染烟草,在共聚焦显微镜下观察其亚细胞定位。用实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测ZEP家族基因的表达。结果三角褐指藻ZEP1、ZEP2和ZEP3蛋白均属于FAD/NAD(P)-binding domain同源超家族,为亲水酸性蛋白,存在信号肽,其中ZEP1和ZEP3属于跨膜蛋白,ZEP2不属于跨膜蛋白。系统进化树分析结果表明,三角褐指藻与圆柱拟脆杆藻(Fragilariopsis cylindrus)和假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)等硅藻的ZEP蛋白亲缘关系最近。亚细胞定位结果表明,三角褐指藻ZEP1和ZEP2蛋白定位于叶绿体上,而ZEP3蛋白定位于细胞质上。qRT-PCR结果表明,随着光合诱导素(photosynthetic induction factor,PIF)浓度的增加,3个基因的表达整体呈上升趋势,岩藻黄素的含量逐渐升高。结论ZEP家族基因表达与岩藻黄素含量变化趋势均一致,说明该家族基因的表达可能与岩藻黄素的生物合成存在一定的关系。

关键词：三角褐指藻玉米黄质环氧化酶岩藻黄素生物信息学分析亚细胞定位

三角褐指藻八氢番茄红素脱氢酶1-2基因启动子克隆和表达分析

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中国生物化学与分子生物学报 2023年第6期39卷 870-879页

作者：吕娇龚一富章丽吴欣王何瑜宁波大学海洋学院浙江省海洋生物工程重点实验室浙江宁波315832 宁波大学食品与药学学院实验教学中心浙江宁波315832

八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)是类胡萝卜素合成的关键酶,在光合生物的类胡萝卜素代谢调控中发挥了重要的作用。本研究根据三角褐指藻基因组数据库,克隆三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子序列,采用启动子缺失技术研究启动... 详细信息

八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)是类胡萝卜素合成的关键酶,在光合生物的类胡萝卜素代谢调控中发挥了重要的作用。本研究根据三角褐指藻基因组数据库,克隆三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子序列,采用启动子缺失技术研究启动子活性,利用Plant CARE预测三角褐指藻PDS1和PDS2启动子顺式作用元件,采用qRT-PCR技术检测三角褐指藻PDS1和PDS2基因在不同胁迫下的相对表达量。结果表明,三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子全长分别为2000 bp和920 bp,不同长度的5′端缺失后启动子均能驱动绿色荧光蛋白表达,具有较强启动子活性。Plant CARE分析结果表明,三角褐指藻PDS1和PDS2基因启动子中均含有与光照和植物激素响应有关的顺式作用元件。光照和植物激素胁迫处理结果表明,三角褐指藻PDS1基因受光合诱导因子(photosynthetic induction factor,PIF)的诱导表达,但在其他因子处理下表达均显著下降(P三角褐指藻PDS2基因在PIF、红光、茉莉酸甲酯、乙酰水杨酸和脱落酸胁迫下均表达上调(P三角褐指藻PDS2基因在不同处理下的基因表达和岩藻黄素含量呈显著的正相关关系(r=0.8551,P三角褐指藻岩藻黄素合成的关键基因。本研究揭示了三角褐指藻的PDS基因参与光系统和植物激素胁迫应答的新功能,为进一步研究岩藻黄素调控机制提供了一定的理论基础。

关键词：八氢番茄红素脱氢酶启动子岩藻黄素三角褐指藻

三角褐指藻岩藻黄素合成关键酶PtHMGR基因的克隆与诱导表达调控研究

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中国药学杂志 2023年第3期58卷 222-230页

作者：王博龚一富叶奔李荣辉舒明雨贾泽茗王何瑜宁波大学海洋学院浙江省海洋生物工程重点实验室浙江宁波315832 宁波大学食品与药学学院浙江宁波315832

目的研究茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、硫酸铈铵(ammonium cerous sulfate,ACS)、花生四烯酸(arachidonic acid,AA)、光和促进剂(photosynthetic induction factor,PIF)、光合抑制剂[3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea,DCMU]和不同光质对三角褐指藻3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(3-hydroxy-3-methylglutarate monoacyl-CoA reductase,HMGR)基因PtHMGR表达的影响,研究不同外源因素处理下PtHMGR基因表达与岩藻黄素含量之间的关系。方法通过转录组测序获得PtHMGR基因cDNA序列,并对其进行生物信息学分析,有机溶剂提取法测定MeJA、ACS、AA、PIF、DCMU和不同光质处理下三角褐指藻岩藻黄素含量,荧光定量多聚酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测PtHMGR基因表达。结果PtHMGR基因全长2161 bp,其ORF长1914 bp,编码637个氨基酸。PtHMGR蛋白分别含有2个烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADP)和3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMG-CoA)结合基序,催化结构域包含L-domain、S-domain和N-domain,N端存在3个跨膜螺旋区。系统进化树分析结果表明,动物和植物HMGR明显分为2支,三角褐指藻与假微型海莲藻(Thalassiosira pseudonana)HMGR蛋白的亲缘关系最近,同处于水生植物一支。荧光定量PCR分析结果表明,12.5 mg·L^(-1)AA、0.4 mg·L^(-1)ACS、0.05μg·L^(-1)PIF、0.4 mg·L^(-1)DCMU和紫光处理下PtHMGR基因表达水平最高。相关性分析结果表明,ACS和不同光质处理下岩藻黄素含量与PtHMGR基因表达呈正相关。结论PtHMGR基因是参与ACS和不同光质调控三角褐指藻岩藻黄素合成的关键基因之一,PtHMGR与三角褐指藻岩藻黄素的合成与积累具有密切关系。

关键词：三角褐指藻岩藻黄素 3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶克隆诱导表达

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三角褐指藻dxs基因克隆与诱导表达

水生生物学报 2022年第9期46卷 1310-1318页

作者：舒明雨龚一富吕欣梦贾泽茗王博刘瑄瑄王何瑜宁波大学海洋学院浙江省海洋生物工程重点实验室宁波315832 宁波大学食品与药学学院宁波315832

为研究6种外源因素处理对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)基因表达的影响,通过高通量转录组测序技术获得三角褐指藻dxs基因cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。研究结果表明,三角褐指藻dx... 详细信息

为研究6种外源因素处理对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)基因表达的影响,通过高通量转录组测序技术获得三角褐指藻dxs基因cDNA全长序列,并对其进行生物信息学分析。研究结果表明,三角褐指藻dxs基因cDNA全长2476 bp,ORF全长2193 bp,编码730个氨基酸,具有高度保守的ThDP结合位点和转酮醇酶结构域。三角褐指藻DXS蛋白为亲水性稳定蛋白,相对分子质量(M_(w))为79.31 kD,理论等电点为6.65,具有信号肽、跨膜区域、卷曲螺旋和TM-螺旋等。系统进化树分析结果表明,DXS蛋白进化树分为高等植物和藻类2个分支,高等植物DXS蛋白进一步分为DXS1和DXS2两支,藻类DXS蛋白聚类为3个分支,分别为硅藻门、红藻门和绿藻门分支,三角褐指藻聚类在硅藻门分支上。诱导表达调控结果表明,三角褐指藻dxs基因受到茉莉酸甲酯(MeJA)、花生四烯酸(AA)、硫酸铈铵(ACS)、光合诱导素(PIF)、光合抑制剂(DCMU)和光质等6种外源因素的诱导调控。在100μmol/L MeJA、62.5 mg/L AA、1.6 mg/L ACS、1.00μg/L PIF、0.2 mg/L DCMU和紫光处理下,三角褐指藻dxs基因表达量最高。在MeJA和光质处理下,三角褐指藻dxs基因表达量与岩藻黄素含量变化趋势一致,说明DXS是MeJA和光质等诱导子促进三角褐指藻岩藻黄素积累的关键酶之一。研究为进一步利用代谢工程手段提高藻细胞内岩藻黄素含量提供了良好的基因资源,为深入探索三角褐指藻岩藻黄素合成的分子调控机制提供了一定的理论依据。

关键词： 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶岩藻黄素生物信息学表达调控三角褐指藻

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三角褐指藻对环丙沙星的去除过程及影响因素

生态毒理学报 2022年第4期17卷 523-532页

作者：姜现静吕剑武君王建华张翠中国科学院烟台海岸带研究所中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室烟台264003 山东省海岸带环境过程重点实验室烟台264003 中国科学院大学北京100049 烟台哈尔滨工程大学研究院烟台264006

我国沿海水域面临严峻的抗生素污染问题,威胁生态平衡和人类健康。微藻在抗生素污水治理领域具有广阔的应用前景。本文选取海水养殖常用的三角褐指藻,以环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为目标污染物,研究了三角褐指藻对CIP的去除动力学规... 详细信息

我国沿海水域面临严峻的抗生素污染问题,威胁生态平衡和人类健康。微藻在抗生素污水治理领域具有广阔的应用前景。本文选取海水养殖常用的三角褐指藻,以环丙沙星(ciprofloxacin,CIP)为目标污染物,研究了三角褐指藻对CIP的去除动力学规律。并进一步探究了pH、光照、盐度和抗生素浓度对去除效率的影响。当CIP初始浓度为600μg·L^(-1)时,90 d内三角褐指藻能去除60.0%的CIP,该过程符合一级动力学模型,分别在pH为5.5、33%光照强度、10‰盐度条件下得到最佳去除率,而且去除率与抗生素初始浓度呈负相关关系。三角褐指藻对CIP表现出良好的耐受性,为微藻在海洋抗生素污染治理领域的应用提供参考。

关键词：环丙沙星三角褐指藻生长抑制