海洋浮游植物的细胞周期与细胞信号转导

海洋浮游植物生长代谢与海洋环境刺激之间的信号传递都涉及细胞内各种信号转导过程，并最终通过调节细胞周期的运行控制浮游植物的增殖、种群生长动力及初级生产力.以cyclin-CDK为中心的细胞周期调控机制以及以Ca²⁺/CaM为中心的信号系统的研究越来越受到人们的关注. 其中涉及海洋浮游植物细胞周期蛋白种类的发现、细胞信号传递系统的确定、细胞周期蛋白作为生长标志用于精确估计海洋浮游植物的原位生长率、产毒赤潮浮游植物毒素分泌与细胞周期的关系、外源因素对浮游植物细胞周期的影响等.文中综述了近年来国外在海洋浮游植物细胞周期及细胞信号转导方面的最新研究进展.     

聚球藻(Synechococcus)分子生态学研究进展

蓝细菌聚球藻(Synechococcus)是海洋浮游植物群落的优势组分,是全球碳循环的主要参与者和初级生产力的主要贡献者,在海洋生态系统的光合作用、碳循环及食物链中扮演着举足轻重的角色.由于聚球藻在海洋生态系统中占有重要地位并且是少数几个可培养代表性海洋微型生物之一,自从它被发现以来一直是人们研究的热点.目前,在聚球藻的生理、生化及系统发育研究等方面取得了一系列重要进展.在综述聚球藻分子生态学研究进展的基础上,分析了目前的研究现状,并结合作者的工作实践对未来的研究进行了展望.     

氨氧化古菌——环境微生物生态学研究的一个前沿热点

新近在环境基因组学研究上的突破和常温型泉古菌纯培养株系的获得揭示出氨氧化古菌(AOA)是一个不同寻常的功能类群.通过对氨氧化过程的关键酶之一氨单加氧酶(AMO)α亚基的编码基因(amo A)的系统发育分析发现,AOA是一个独立于氨氧化细菌(AOB)进化枝之外的进化类群.目前已确认,AOA是自然界中最丰富的氨氧化生物,其amoA基因的拷贝数最高可超过AOB amoA基因拷贝数3个数量级.在自然生态系统,尤其是海洋生态系统中具有十分重要的生态地位.据热力学估算,海洋AOA每年生成的NO2与全球海洋新生产力(即海洋对大气碳封存)所需的N量相当;由AOA氧化海洋中的NH3获能所固定的CO2的总量远远超过了埋藏于全球海洋沉积物中的碳量.AOA已成为今后环境微生物生态学的研究热点之一.     

氨氧化古菌——环境微生物生态学研究的一个前沿热点

新近在环境基因组学研究上的突破和常温型泉古菌纯培养株系的获得揭示出氨氧化古菌（AOA）是一个不同寻常的功能类群．通过对氨氧化过程的关键酶之一氨单加氧酶（AMO）α亚基的编码基因（amoA）的系统发育分析发现,AOA是一个独立于氨氧化细菌（AOB）进化枝之外的进化类群．目前巳确认,AOA是自然界中最丰富的氨氧化生物,其amoA基因的拷贝数最高可超过AOBamoA基因拷贝数3个数量级．在自然生态系统,尤其是海洋生态系统中具有十分重要的生态地位．据热力学估算,海洋AOA每年生成的NO2与全球海洋新生产力（即海洋对大气碳封存）所需的N量相当;由AOA氧化海洋中的NH。获能所固定的CO2的总量远远超过了埋藏于全球海洋沉积物中的碳量．AOA已成为今后环境微生物生态学的研究热点之一．     

基于SVDD和SVM的赤潮藻类识别

提出了一种基于支持向量机(SVM)和支持向量域描述(SVDD)的赤潮藻类分类系统.该系统是赤潮藻类流式监测系统的子系统.设计这套系统的主要难点在于:1)同一种藻类的形态由于个体差异和生长期不同而不同;2)藻类图像是任意位置三维目标在成像平面的投影,投影存在任意性并可能产生局部遮挡;3)藻类图像包含非目标藻类和杂质.在特征提取算法的基础上,首先对输入的藻类采用SVDD进行拒识或接受处理,最后针对接受的藻类再利用基于超平面分割的SVM分类器进行分类判决.实验证明:基于SVM和SVDD的赤潮藻类分类系统分类精度更高并具有较好的拒识性能,是一种较好的藻类自动分类方法.     

看不见的巨人——海洋微型生物与气候变化

我们生活的地球有71%的面积是海洋,海洋是生命的摇篮。海洋生物中,除了我们常见的鱼、虾、贝、藻以外,还有数量极大的微型生物,包括自养、异养、真核、原核的单细胞生物和没有细胞结构的病毒粒子。每千克海水中的微型生物数量居然与地球上人类总数相当!这些看不见的小家伙实际上是海洋中的巨人,它们的活动与气候变化息息相关。它们是地球上第一     

海洋原绿球藻对环境的适应机制

原绿球藻是贫营养大洋的优势自养类群,是目前已知最小的原核类光合自养生物,广泛分布于南北纬40°之间、从表层到真光层底部近200 m的水层.新近分子生物学研究发现,原绿球藻可以划分出适应不同水层、不同环境的多种生态型.不同的生态型在光利用、营养盐利用方面的特点均有不同.文中从分子生物学视角出发,探讨了原绿球藻对光、营养盐的适应机制,并分析了原绿球藻基因组学特征.     

海洋原绿球藻对环境的适应机制

原绿球藻是贫营养大洋的优势自养类群,是目前已知最小的原核类光合自养生物,广泛分布于南北纬40°之间、从表层到真光层底部近200m的水层．新近分子生物学研究发现,原绿球藻可以划分出适应不同水层、不同环境的多种生态型．不同的生态型在光利用、营养盐利用方面的特点均有不同．文中从分子生物学视角出发,探讨了原绿球藻对光、营养盐的适应机制,并分析了原绿球藻基因组学特征．     

紫细菌B800缺失LH2能量传递模型的构建及性质

构建B800缺失LH2对于阐明光合作用中光能传递的分子机制与捕光复合体组装机制具有重要意义。采用吸收光谱、荧光光谱、分子筛层析、超滤和SDS-PAGE等方法研究了紫细菌两个典型种外周捕光复合体 (LH2) 约800 nm特征光谱 (B800) 细菌叶绿素 (BChl) 缺失能量传递模型的构建方法及性质。结果表明：在pH 8.0 Tris-HCl(10 mmol·L-1) 缓冲液中,0.08% SDS能够使来自Rhodobacter azotoformans的LH2 B800 BChl特异性解离,解离体系中加入10%(φ) 甲醇,通过超滤脱除游离BChl,构建了B800缺失LH2,但该缺失模型不够稳定。在pH 1.9缓冲液中,来自Rhodopseudomonas palustris的LH2 B800 BChl能够特异性解离,通过层析得到两个组分。一个组分的B800 BChl不能通过层析脱除,能够重新自组装成LH2。另一个组分为B800缺失LH2,该缺失模型稳定。两种LH2均存在2类以上B800 BChl结合位点,并得到了两类Rhodopseudomonas palustris B800 BChl解离的LH2,但未发现类似紫色硫细菌中的B800吸收光谱劈裂现象。B800缺失LH2均未呈现约800 nm特征荧光光谱。采用两种方法构建了两个物种B800缺失LH2能量传递模型。利用BChl与缺失B800 LH2结合能力不同的特性,将Rhodopseudomonas palustris中的LH2分成两个类型,实现了异质性亚基LH2的分离。