這些被稱為Cyanidiales的紅藻物種也偷走了許多基因,這些基因使它們能夠吸收和處理環(huán)境中不同的碳源,以提供額外的能量來源并補(bǔ)充其光合生活方式。
“被盜基因在真核生物中的作用,包括大多數(shù)生物,如藻類,已經(jīng)引起激烈爭論,許多人認(rèn)為它不重要,在他們的生物學(xué)中幾乎沒有作用,”共同作者Debashish Bhattacharya說道,他是一位杰出的教授。在生物化學(xué)和微生物學(xué)系在羅格斯大學(xué)新不倫瑞克省。“我們強(qiáng)大的基因組數(shù)據(jù)提供了第一個主要證據(jù),證明這是一個錯誤的敘述,并且可以通過被盜基因直接促進(jìn)對具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境的適應(yīng)?!?/span>
在自然界中發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象激發(fā)了科學(xué)家們弄清楚基因盜竊是如何發(fā)生的,他們可以利用這些自然規(guī)則在實驗室中開發(fā)新的基因工程方法,使人類受益。根據(jù)在環(huán)境與生物科學(xué)學(xué)院工作的Bhattacharya,這可以通過設(shè)計生產(chǎn)燃料或化學(xué)品的藻類來完成,因為Cyanidiales可以處理有毒化合物和金屬,如砷和汞。
在這項新的研究中,科學(xué)家在Galdieria屬中產(chǎn)生了10個新的Cyanidiales基因組,這些基因組在黃石國家公園的溫泉中茁壯成長,盡管溫度高,酸性條件惡劣。目標(biāo)是通過從居住的,適應(yīng)前的細(xì)菌中竊取基因來確定這些藻類是否適應(yīng)極端環(huán)境,這些細(xì)菌使它們能夠抵抗壓力?;蚪M分析顯示,大約1%的紅藻基因來自細(xì)菌。
本文轉(zhuǎn)自:生物幫
The post 紅藻從細(xì)菌中竊取基因以應(yīng)對環(huán)境壓力 first appeared on 上海光語生物科技有限公司.]]>圖一藍(lán)藻剖面圖
圖二藍(lán)藻家族
041.綠藻門碳?xì)浜朔手饕m用那些作物?
答:適應(yīng)蔬菜作物的所有葉類、根類、果類、莖類、花類五大類作物。如:
(一)普通葉菜:菠菜、小白菜等。(二)結(jié)球葉菜:大白菜、包心菜等。
(三)辛番葉菜:大蔥、芫荽等。(四)鱗莖葉菜:大蒜、洋蔥等。
(五)肉質(zhì)根菜:蘿卜、芥菜等。(六)茄果果菜:番茄、辣椒等。
(七)莢果果菜:豇豆、刀豆等。(八)瓜類瓜菜:黃瓜、西葫蘆等。
(九)地下莖菜:蓮藕、生姜等。(十)地上莖菜:芹菜、萵筍等。
(十一)食用花菜:黃花、青花等。
圖三紅藻門
042.紅藻門色素、細(xì)胞構(gòu)造、生殖方法和生殖器官構(gòu)造有何不同?
答:(一)外形特征:紅藻門的植物體藻體一般較小,高約10厘米左右,少數(shù)可超過一米以上。藻體有簡單的絲狀體,也有形成假薄壁組織的葉狀體或枝狀體。
(二)內(nèi)部構(gòu)造:藻體含有葉綠素a、葉綠素d、葉黃素和胡蘿卜素,以及大量的藻紅蛋白和藻藍(lán)蛋白,常因各類色素的含量不同,使藻體出現(xiàn)不同的顏色,鮮紅或粉紅,紫,紫紅或暗紫紅色等。
(三)細(xì)胞結(jié)構(gòu):細(xì)胞壁分兩層,內(nèi)層為纖維素質(zhì)的,外壁是果膠質(zhì)的,在熱水中果膠可溶解成瓊脂糖溶液,稀酸中可分解成半乳糖(C6H12O6)
(四)紅藻的生殖分為無性和有性兩種:無性生殖大多是由藻體產(chǎn)生單孢子或四分孢子,它是單倍體,直接萌發(fā)為新個體。有性生殖均為卵式生殖。
圖四紅藻家族
043.紅藻門有多少綱、屬、種、目?
答:紅藻門只有紅藻綱一綱,約有760屬,4410余種。紅藻綱又分兩個亞綱:紫菜亞綱和真紅藻綱。該門絕大多數(shù)海產(chǎn),少數(shù)生于淡水;分布于世界各地,包括極地。中國已知有127屬,300種,分布于南北各海區(qū)。淡水種類極少。
044.紅藻門碳?xì)浜朔手饕m用那些作物?
答:適應(yīng)林果作物中的所有漿果、核果、仁果、柑橘、綜果等五大類作物。如:
(一)漿果:葡萄、草莓等。(二)核果:桃類、棗類等。
(三)仁果:蘋果、梨類等。(四)柑橘:橘子、柑子等。
(五)綜果:香蕉、菠蘿等。
碳?xì)淇茖W(xué)創(chuàng)始人王根禮大量臨產(chǎn)實驗結(jié)果反復(fù)證明,以紅藻門為原材料制成的碳?xì)浜朔?,對各類林果作物具有“投入少、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、減碳多、壯根系、活地力”的卓越貢獻(xiàn)。
045.藍(lán)藻門的光合色素、細(xì)胞構(gòu)造、生殖方法和生殖器官構(gòu)造有何不同?
答:藍(lán)藻是最簡單、也是最原始的綠色自養(yǎng)植物類群。植物體或單細(xì)胞、或多細(xì)胞絲狀群體。藍(lán)藻細(xì)胞中的原生質(zhì)體不分化成細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,而分化成周質(zhì)(periplasm)和中央質(zhì)(centroplasm),故只有原始的核,而沒有真正的核(缺乏核膜),是原核生物(procaryote)。周質(zhì)中沒有載色體(chromatophore),但有光合片層(photosyntheticlamella),含有葉綠素a和藻監(jiān)素(phycocyanobilin),故植物體常呈藍(lán)綠色,有的還有藻紅素(phycoerythrin)而呈其他色澤。中央質(zhì)具染色質(zhì)。藍(lán)藻淀粉(cyanophyceanstarch)為儲藏物質(zhì)。
藍(lán)藻門植物的繁殖方式主要有營養(yǎng)繁殖、有性繁殖、無有性生殖。
圖五同一個果園碳?xì)涮O果(上)與化學(xué)蘋果(下)掛果率和長勢對比
046.藍(lán)藻門的綱、屬、種、目及屬性有何爭議?
答:藍(lán)藻在地球上大約出現(xiàn)在距今35-33億年前,已知藍(lán)藻約2000種,中國已有記錄的約900種。
圖六同一個基地碳?xì)洳ぬ}(上)與化學(xué)菠蘿(下)長勢對比
1971年法國斯塔尼爾等基于藍(lán)藻在原核、細(xì)胞壁組成,脂肪酸和DNA堿基組成等特性上與細(xì)菌相近似,提出藍(lán)藻應(yīng)命名為藍(lán)細(xì)菌。已逐漸為微生物學(xué)家、生理生化學(xué)家等所采用。但是,藍(lán)藻具有能以水作為電子來源進(jìn)行光合作用放氧,低的內(nèi)源呼吸率,有限的利用有機(jī)物作為能源和碳源的能力等屬于植物界的主要屬性,為原有的”細(xì)菌”屬性所不包容。藍(lán)藻基本上按英國藻類學(xué)家F.E.弗里奇的分類系統(tǒng):分為:
色球藻目(Chroococcales)寬球藻目(Pleurocapsales)
管胞藻目(Chamaesiphonales)念珠藻目(Nostocales)
真枝藻目(Stigonemales)等5個目色球藻綱和藻殖段綱2個綱
色球藻綱藻體為單細(xì)胞體或群體;藻殖段綱藻體為絲狀體,有藻殖段。
圖七同一天播種的碳?xì)涔茸?上)與化學(xué)谷子(下)長勢對比
047.藍(lán)藻門碳?xì)浜朔手饕m用那些作物?
答:適應(yīng)經(jīng)濟(jì)作物中的所有纖維類、油料類、糖料類、飲食類、吸食類、藥材類、田瓜類、園林類等八大類作物。如:
圖九同一天定植的碳?xì)涿藁?上)與化學(xué)棉花(下)長勢對比
(一)纖維類:棉花、苧麻等。(二)油料類:芝麻、油菜等。
(三)糖料類:甘蔗、甜菜等。(四)飲食類:茶葉、咖啡等
(五)吸食類:煙草等。(六)藥材類:石斛、血參等。
(七)田瓜類:西瓜、甜瓜等。(八)園林類:花草、苗木等。
碳?xì)淇茖W(xué)創(chuàng)始人王根禮大量臨產(chǎn)實驗結(jié)果反復(fù)證明,以綠藻門為原材料制成的碳?xì)浜朔?,對各類林果作物具有“投入少、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、減碳多、壯根系、活地力”的卓越貢獻(xiàn)。
圖十碳?xì)渌攫B(yǎng)鴨
048.甲藻門的光合色素、細(xì)胞構(gòu)造、生殖方法和生殖器官構(gòu)造有何不同?
答:甲藻門除少數(shù)裸型種類外,都有厚的主要是纖維素組成的細(xì)胞壁稱為殼。光合色素為葉綠素a和c,β-胡蘿卜素,葉黃素類為硅甲藻素(Diadinoxanthin)、甲藻黃素(Dinoxanthin)、新葉黃素(Neoxanthin)及甲藻所特有的多甲藻素(Peridinin)。甲藻門具有罕為共生或寄生性。
甲藻的繁殖以細(xì)胞縱裂為主,有些種類能產(chǎn)生游動孢子、不動孢子或厚壁休眠孢子;有性生殖是同配,僅在少數(shù)種中發(fā)現(xiàn)。
049.甲藻門有多少的綱、屬、種、目及屬性有何爭議?
答:全世界約有130屬,1000多種。中國常見的淡水種類有4個屬15種。甲藻門分為2綱,甲藻綱(Dinophyce-ae)和寄生的共甲藻綱(Syndinophyceae)。10目:
原甲藻目(Prorocentrales)鰭藻目(Dinophysiales)
裸甲藻目(Czymnodiniales)夜光藻目(Noctilucales)
冠甲藻目(Lophodiniales)多甲藻目(Peridiniales)
鈣甲藻目(Theracosphaerales)囊溝藻目(Blastodiniales)
植甲藻目(Phytodinales)絲甲藻目(Dinotrichales)
變甲藻目(Dinamoebidales)膠甲藻目(Gloeodiniales)
共甲藻目(Syndiniales)
圖十一碳?xì)渌攫B(yǎng)魚
050甲藻門碳?xì)浜朔手饕m用那些作物?
圖十二碳?xì)渌攫B(yǎng)龍蝦
答:適用于各種水體種植、養(yǎng)殖和種養(yǎng)結(jié)合,適用于各類水體改良。如:
(一)海水、淡水養(yǎng)蝦、養(yǎng)蟹、養(yǎng)魚、養(yǎng)參。
(二)稻田養(yǎng)蝦、養(yǎng)蟹、養(yǎng)魚等。
(三)水田種植蓮藕、茭白、菱角、蘆筍等。
(四)各類工業(yè)污染、化肥污染、農(nóng)藥污染、環(huán)境污染、面源污染的水體改良。
科技部《碳?xì)浜朔手苽潢P(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用》國家科技成果評價委員會
碳?xì)淇茖W(xué)碳?xì)滢r(nóng)業(yè)碳?xì)浜朔氏盗锌破罩R1200問編輯委員會顧問
趙永志:農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量建設(shè)與管理專家指導(dǎo)組專家
北京市土壤肥料工作站站長/研究員
趙同科:北京市農(nóng)林科學(xué)研究院研究員
張能玲:中國科學(xué)院微生物研究所教授
賀紀(jì)正:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員
曹衛(wèi)東:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源區(qū)劃所研究員
李棟:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教授/博導(dǎo)
汪立君:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院教授/博導(dǎo)
田有國:農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)中心研究員/處長
方雯霞:中國檢驗檢疫科學(xué)研究院高級農(nóng)藝師
李臨西:科技部火炬計劃中心研究員
周衛(wèi):中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會研究員
季恒寬:科技部中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會高級工程師
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碳?xì)淇茖W(xué)1200問之005組:從紅藻門到藍(lán)藻門
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