发菜是一种生长在荒漠草原上的陆生蓝细菌,匍匐于地表,呈典型的界面生长状态。发菜具有固氮能力,是荒漠土壤中的先锋生物,对土壤的改良及生态恢复具有重要作用。发菜中所含的多糖物质具有抗肿瘤、抗病毒活性,是极具开发应用价值的生物活性物质。通过不同界面材料、界面性质和不同培养条件对发菜生长、代谢和形态的影响和基质(界面)性质变化;发菜藻丝体在液体和固体基质(界面)表面生长状态与速率的差异性等方面的研究,说明界面及其性质对发菜生长、代谢的影响作用及二者之间的相互作用,以及界面在发菜形态建成中的重要作用。确定影响发菜生长的关键因素,提出发菜在一定载体表面的生长模型。建立由大量发菜藻丝体重建形成发菜藻体的技术方法和培养模式,形成一种新的生物培养方法- - 界面培养法,为发菜及其它陆生蓝细菌的人工培养提供技术平台,为西部荒漠地区生态恢复工作提供基础数据,为固态发酵提供一些基础数据。
发状念珠藻,俗称"发菜",是一种生长在荒漠草原上的陆生蓝细菌,其生长极为缓慢,具有固氮能力,是荒漠土壤中的"先锋生物",对土壤的改良及生态恢复具有重要作用。发菜中所含的多糖物质具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化和抗疲劳活性,是极具开发价值的生物活性物质。由于发菜的市场需求量大,加大了人们的采收,其结果不仅造成了资源的匮乏,更会导致草原荒漠化加剧。为此,通过陆生蓝细菌活性与界面关系的研究,初步确定了发菜细胞的生长规律。研究了其所处环境及其界面性质对发菜生长、代谢和形态的影响,分析了深层培养时发菜细胞的生长速度是野生发菜1000倍以上的原因,主要是由于生长所需能量获得方式的不同造成的,在此基础上建立了发菜细胞高密度培养方法。同时,通过在宁夏荒漠化地区的"种植"试验,提出一条新的技术路线,服务于荒漠化土地的改造。另外,实验证明发菜细胞深层培养所获得的多糖与野生发菜多糖具有相似理化性质和抗病毒活力。为准确测定沙粒上发菜细胞的生长量,在试验过程中开发了一种快速检测发菜细胞生长量的检测装置。以上工作丰富了陆生藻类规模化培养的基础数据,有助于相关代谢工程及其抗逆基因方面的研究。