链状亚历山大藻衰亡时期的生理与分子调控研究
随着经济发展和环境污染严重，赤潮发生频率越来越高，影响范围越来越广，持续时间越来越长，危害程度日益增加，赤潮研究已经成为了全球研究热点，尤其是对赤潮爆发的研究，而关于赤潮衰亡的报道却相对较少，关于赤潮衰亡的分子机制的研究就更少了。本文研究了链状亚历山大藻对数生长、衰亡期、高氮磷比、低氮磷比条件下的藻细胞中可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量、光合速率和呼吸速率、DNA降解、端粒酶活性的变化。结果表明：在衰亡期、高氮磷比、低氮磷比条件下链状亚历山大藻可溶性蛋白、GSH含量、光合速率和呼吸速率下降；SOD活性（低氮磷比条件除外）、H2O2、MDA含量上升；端粒酶活性和DNA Ladder随着藻细胞生长而变化，并在衰亡时期，出现了明显的DNA Ladder。研究结果显示链状亚历山大藻衰亡过程的反应表现为：蛋白质合成受阻或降解，产生大量氧化中间产物（MDA，H2O2等），抗氧化系统被激活，GSH等非酶抗氧化物质被大量消耗，SOD等酶抗氧化物被激活；另外表现为光合速率和呼吸速率下降；同时活性氧自由基（Reactive Oxygen Species，ROS）的积累诱发了细胞凋亡，核酸内切酶被激活，选择性降解染色质 DNA。推测低氮磷比、高氮磷比条件均可以加快藻细胞的衰亡的生理过程，链状亚历山大藻的赤潮衰亡是一种有序的死亡过程。 同时本实验根据链状亚历山大藻的转录组测序结果，选取了两个与生长调控相关的基因：泛素（Ub）、端粒酶基因（Telo）；获得它们的基因序列，与NCBI数据库Blast比对，得到同源序列，设计引物，提取延迟期、对数期及高P、高Mn诱导下的对数期和衰亡期的RNA，采用荧光定量PCR技术，研究了两个基因在不同时期表达的情况。结果显示泛素基因在衰亡时期表达明显下降，我们推测赤潮消亡时，泛素基因表达量下降，蛋白周期依赖性蛋白激酶、CDK抑制因子和 cyclins降解受阻，阻碍细胞分裂，细胞数下降；端粒酶基因表达也在衰亡时期明显下降，与之前生理试验中端粒酶活性表现出来的趋势一致，从分子生物学的角度来阐明亚历山大藻衰亡的机理，从而也为研究赤潮衰亡的机理打下基础。
链状亚历山大藻;衰亡时期;分子调控;分子生物学
中国海洋大学
硕士
海洋生物学
隋正红
2013
中文
S968.4
76
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）