25400.微藻應(yīng)對環(huán)境壓力的生理與分子響應(yīng)機(jī)制

1、汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文微藻應(yīng)對環(huán)境壓力的生理與分子響應(yīng)機(jī)制姓名：明瑤申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：海洋生物學(xué)指導(dǎo)教師：劉文華201005中文摘要II藻生長就開始受到抑制，隨著抗生素濃度上升，抑制也越來越嚴(yán)重，20mgL時(shí)生長抑制率高達(dá)78%。中肋骨條藻在兩種抗生素的暴露下，藻細(xì)胞都出現(xiàn)光合作用明顯抑制、葉綠素含量顯著降低、細(xì)胞膜完整性喪失和細(xì)胞內(nèi)ROS積累的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)證明，在受抗生素污染的環(huán)境下，單細(xì)胞藻類會改變細(xì)胞體積來響應(yīng)環(huán)境變化，細(xì)胞內(nèi)R

2、OS的大量積累，則可能是造成細(xì)胞膜破壞，細(xì)胞活力減小和光合作用抑制的原因。實(shí)驗(yàn)還評價(jià)了中肋骨條藻對兩種抗生素的敏感性差異，氟苯尼考的96小時(shí)EC50為5.04mgL，而磺胺間甲氧嘧啶鈉為7.03mgL，證實(shí)了骨條藻對氟苯尼考的敏感程度大于磺胺間甲氧嘧啶鈉。在氣象條件變化下，河口鹽度變化劇烈，低鹽度環(huán)境出現(xiàn)十分頻繁。鹽生杜氏藻暴露在低滲環(huán)境下，實(shí)驗(yàn)鹽度分別設(shè)置為：5‰，10‰，20‰，30‰，35‰。隨著鹽度下降，鹽生杜氏藻細(xì)胞大小顯著膨

3、脹，在20‰，10‰，5‰鹽度時(shí)相對于對照（鹽度30‰），細(xì)胞尺寸都增大了，增大幅度分別是10%，10%和20%。PSII的有效光化學(xué)速率與光合放氧速率隨著鹽度下降都受到顯著抑制，尤其是在5‰環(huán)境下，鹽生杜氏藻光系統(tǒng)II的光化學(xué)速率下降了16%，光合放氧的速率下降了52%。細(xì)胞外碳酸酐酶的活力隨著鹽度降低而顯著下降，鹽度從30‰到5‰時(shí)，CA活力分別下降29%，29%和62%。當(dāng)鹽藻細(xì)胞暴露在5‰–20‰的鹽度時(shí)，相對于對照30‰鹽度而

4、言，CA基因（P60）表達(dá)下調(diào)了47%–65%。CA是光合作用的關(guān)鍵酶，鹽度對CA的影響很可能是光合作用影響產(chǎn)生的原因。細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生并積累大量的ROS，特別是在鹽度為5‰和10‰環(huán)境下的ROS相對含量分別是對照組的2倍和1.7倍。實(shí)驗(yàn)證實(shí)ROS產(chǎn)生于PSI。同時(shí)ROS被證實(shí)確實(shí)參與并導(dǎo)致了鹽生杜氏藻胞外碳酸酐酶（CA）的活性抑制及其調(diào)控基因低表達(dá)。鹽藻細(xì)胞分別暴露在0，0.25，0.5，1，2.5，5mMH2O2環(huán)境中24小時(shí)。發(fā)現(xiàn)在H2

5、O2影響下，CA活力出現(xiàn)顯著性抑制。H2O2濃度越高，這種抑制越明顯。高濃度2.5和5mMH2O2的暴露下，CA基因的表達(dá)抑制更嚴(yán)重，幾乎是很微量的表達(dá)。說明ROS可以通過影響CA而間接影響光合作用。實(shí)驗(yàn)證實(shí)在鹽生杜氏藻響應(yīng)低滲環(huán)境的機(jī)制中，ROS除了是強(qiáng)氧化物質(zhì)并造成細(xì)胞損傷外，還是關(guān)鍵的調(diào)控物質(zhì)。本論文研究了三種代表性的單細(xì)胞海洋微藻應(yīng)對海洋環(huán)境脅迫的響應(yīng)機(jī)制，尋找到微藻應(yīng)對環(huán)境壓力的反應(yīng)機(jī)制通路。微藻在各種環(huán)境壓力下，通過改變細(xì)胞