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微藻光合放氢的生理生化调控及生物技术研究

氢能将是主宰未来世界的主要能源之一,氢能的研究开发已经成为世界各国能源研究的重要方向。微藻光合制氢,因其无污染、可再生,成为生物制氢领域最有应用前景的研究方向之一。本论文选取模式植物莱茵衣藻、经济藻种钝顶螺旋藻作为实验材料,对微藻光合放氢的生理生化过程调控及相关生物技术进行综合研究。获得的主要成果如下:(1)建立起微藻两步法放氢的技术平台和批次培养的回馈监控模式;同时,运用离子色谱追踪整个放氢过程中的离子变化,我们的实验结果证明对于衣藻两步法放氢而言,乙酸的存在是必要条件之一。这个结果与文献报道不尽相同,值得进一步深入地研究。(2)筛选出一株联合固氮菌,摸索出藻菌共培养的培养基合适配置和活性控制条件;在两步法放氢的基础上,充分利用藻菌之间的优势互补,设计构建藻菌共培养放氢体系,与两步法放氢比较,该体系能提前12小时进入放氢状态,提高单位叶绿素放氢效率1倍左右,延长体系稳定时间近20小时。(3)利用固定化技术获得高产氢效率,去固定  (本文共175页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

日本凋毛藻表达序列标记及南极衣藻分子系统学研究

表达序列标记和分子系统学分析,都隶属于生物信息学研究的范畴。生物信息学技术应用于海洋藻类的研究,对在更深层次上认识藻类本身、解释其起源和遗传进化的本质具有重要意义。关于日本凋毛藻和南极衣藻分子学的研究在国内尚未见报道。本论文应用生物信息学手段对日本凋毛藻进行了表达序列标记和对南极冰藻的分子进化进行研究,以期为下一步研究打下扎实的理论基础,并开拓更广泛的研究领域。1 日本凋毛藻表达序列标记分析及几种基因特征海洋红藻日本凋毛藻(Griffithsia japonica)是一种很好的基础理论研究实验材料。为了更好地了解其遗传学特征和克隆到更多的功能基因,本研究构建了它的cDNA文库,随机筛选了512个克隆,进行了表达序列标记(EST)分析。分析包含了465个序列,其中176个EST(38%)序列与公共数据库中的已知序列具有相似性;14个EST(3%)能够在数据库中找到相似序列,但是序列功能未知;275个ESTs(59%)是全新的序列。...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

南极硅藻GJ01和南极衣藻ICE-L谷胱甘肽及其相关酶的研究

极端微生物的研究自20世纪70年代以来引起全世界的广泛关注,已成为当今研究热点,它们在极端环境长期适应过程中形成了独特的性质。对它们的研究不仅对了解生命的极限、进化与分类等很有理论价值,而且对环境污染、生态、微生物新功能等具有重要的实际意义。南极冰藻是极地海洋生态系统中重要的初级生产者,在南极海洋生态系统中具有重要的地位和作用。谷胱甘肽系统在清除活性氧和生物保护中发挥重要作用,谷胱甘肽(GSH)是抗坏血酸-谷胱甘肽循环的重要组成成分,在维持胞内氧化还原水平具有不可缺少的作用;谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)催化H_2O_2和脂质过氧化氢的还原,保护细胞免受氧化伤害;谷胱甘肽硫转移酶(GST)催化谷胱甘肽与各种有毒的亲电化合物发生结合起到解毒作用;谷胱甘肽还原酶(GR)是维持谷胱甘肽库处于较高还原水平的关键酶。南极生物存在的环境特殊,温度低、干燥、高盐度、强辐射、随季节极度变化的光照强度,以及海水中较高浓度的溶解氧,使得自由基的产生非...  (本文共191页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

一种抗肿瘤蛋白基因在衣藻叶绿体中的重组与表达

我们实验室于1998年从蓝藻中克隆获得了别藻蓝蛋白基因(apc)。将该基因重组到大肠杆菌表达质粒PET28a+中,实现了该基因在大肠杆菌中的高效表达。纯化的产物(rAPC)经小鼠试验证实,不管是口服给药还是腹腔注射给药,微量的该重组蛋白便可显著抑制S180肉瘤细胞和肝癌细胞,抑瘤率为40%-60%。但在大肠杆菌中表达的重组蛋白存在后期的分离纯化繁琐,需要包涵体复性以及含有大肠杆菌毒素等不利因素。由于rAPC口服给药有效,这提示我们可以开发一种直接口服的治疗癌症的新药。由于植物表达系统具有高效表达外源目的基因、生物安全性好、可以直接口服等特点,已成为生物反应器的热点之一。别藻蓝蛋白基因来源于原核的蓝藻,密码子的偏好性等均具有原核性质,因此我们选择了用衣藻叶绿体表达系统来表达这种药用蛋白。为进一步开发口服抗肿瘤药用蛋白奠定基础。本论文研究的第一部分探索了进行衣藻叶绿体转化所涉及的各种方法,如:基因枪转化参数、筛选方法及对转化子的各种...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

《生物学教学》2000年06期
生物学教学

衣藻的早春采集

衣藻属(Chlamydomonas)是常见的具鞭毛游动型的单细胞小型绿藻,普遍存在于含有机质的淡水沟渠和池塘中,衣藻是能让学生理解活动型藻类的形态、结构的理想材料。由于一般的衣藻观察实验往往在每学年的第二学期的3~4月间早春时节进行,虽然此时气温已在10℃左右,但往往采集不到,因而衣藻的采集就成了实验课成败的关键。根据本人的调查研究,发现这一时期衣藻的数量与温度有着密切的关系。1试验方法 1999年3月 10到 4月 10 间,选择市郊适合衣藻生长的小水塘4个,并根据衣藻的活动特性,在晴天的中午,气温在10℃以上,用250毫升烧杯直接从水下10厘米左右舀水样,每一水样取2份。取样时,用普通温度计测试其当时的气温和水温(水下2~5厘米处)进行记录。水样制...  (本文共1页) 阅读全文>>

《天津科技大学学报》2017年01期
天津科技大学学报

莱茵衣藻作为绿色细胞工厂生产高附加值重组蛋白的研究进展

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)隶属于绿藻门(Chlorophyta)团藻目(Volvocales)衣藻属(Chlamydomonas),是单细胞单核光合藻类,细胞呈椭圆形或圆形,直径为7~10,μm.在其染色体中,存在两种配对型,即正配子和负配子,由mt+和mt-基因位点控制性状[1-2].除可进行有性繁殖外,莱茵衣藻还可进行无性繁殖,从而使得其发酵培养过程与酵母等微生物一样简单.由于兼具生态系统中的生产者和消费者双重身份,莱茵衣藻在光照并以CO2为唯一碳源时进行光合自养;光照且碳源种类多样时进行光合自养和异养兼性生长;在黑暗状态且碳源是醋酸及其盐类时,生长方式则完全转变为异养.1莱茵衣藻作为绿色细胞工厂的优势重组蛋白即应用基因重组技术,构建表达载体转入宿主细胞,从而表达的特定重组蛋白分子.相对于其他传统细胞工厂而言,莱茵衣藻具有许多潜在的优势.第一,莱茵衣藻能够进行光合作用,其细胞分裂周期仅为8...  (本文共12页) 阅读全文>>