化感物质亚油酸对小球藻生理及基因表达的影响

发布时间：2020-08-10 20:41

【摘要】：水体富营养化导致藻类快速繁殖形成水华的现象日益严重。有毒蓝藻和真核藻类间的竞争直接影响到水华的形成,有研究表明蓝藻能在水华爆发时成为优势的藻种是依靠一种化感物质亚油酸(LA),它是铜绿微囊藻分泌的次生代谢产物,并且对真核藻具有化感作用。但是,关于亚油酸对藻类抑制活性的相关机制的研究较少。本论文以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为实验对象,从生理、生化、基因水平上探究亚油酸对蛋白核小球藻生长的影响。在本研究中,利用亚油酸(20-120μg·L-1)处理蛋白核小球藻,观察蛋白核小球藻在6天中的生长的情况和在第4天的生理生化的反应,探索亚油酸的潜在化感作用机制。亚油酸处理后蛋白核小球藻的OD显著降低,说明亚油酸抑制了蛋白核小球藻的生长,亚油酸处理后蛋白核小球藻Fv/Fm参数的显著降低,蛋白核小球藻的光合效率受到抑制。有趣的是,蛋白核小球藻的光合色素含量没有显著的变化。亚油酸处理后蛋白核小球藻的过氧化物酶的活性被增强,从而减轻化感物质对藻类产生的氧化损伤。但是超氧化物歧化酶和过氧化氢酶被抑制,最终导致脂质过氧化的程度被加剧。转录组的基因表达分析表明,120μg·L-1的亚油酸显著抑制了蛋白核小球藻的光合作用、碳代谢和氨基酸代谢等相关的基因的转录表达,表明这些基因可能是亚油酸对蛋白核小球藻化感作用的靶标基因。此外,还观察到维生素、脂质、N循环、类萜和抗坏血酸的基因表达的变动,说明亚油酸通过多途径抑制藻细胞的生长。细胞膜完整性相关基因的表达下调,蛋白核小球藻的细胞膜也出现了皱缩。综上所述,亚油酸处理后,蛋白核小球藻的表现为生长受到了抑制,细胞膜出现了皱缩。推测原因是多方面的。亚油酸对蛋白核小球藻的化感作用的基因的鉴定提供了亚油酸对真核藻应激反应的新的见解。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q945;Q943.2
【图文】：

图 2-1 不同浓度的亚油酸（LA）处理下对 C. pyrenoidosa 的生长抑制率 2-1 Growth inhibition of C. pyrenoidosa in response to linoleic acid (LA) treatdifferent concentrations.定最佳的 LA 处理浓度和处理时间，设置了 3 个浓度（20，60，1间点（2，3，4，5，6 d），比较不同的 LA 浓度和时间对蛋白制情况。如图 2-1 所示，在 20 和 60μg·L 1LA 对蛋白核小球藻的 μg·L 1的 LA 对蛋白核小球藻的抑制率最高。随着浓度的上升，藻的抑制率呈上升趋势，呈现处明显的剂量效应。处理时间对复杂，在 20 和 60μg·L 1处理 2d 之后，蛋白核小球藻的生长分和 18.1%。有趣的是，随着暴露时间的增加，20 和 60μg·L 1处理

图 2-2 亚油酸对蛋白核小球藻光合系统的影响。（a）电子传递速率（ETR），(b) Y(II)，（c）Fv/Fm，（d）Y (NO)，（e）叶绿素 a 的含量，（f）叶绿素 b 的含量，（g）总叶绿素的含量*代表实验组和对照组之间的显著差异，p < 0.05Figure 2-2 Effects of LA on the C. pyrenoidosa photosystem. (a) electron transport rate，(b) Y(II), (c)Fv/Fm, (d) Y (NO), (e) chlorophyll a content, (f) chlorophyll b content, and (g) total chlorophyllcontent.本实验选取表征光合系统 II（PSII）的叶绿素荧光参数，如图 2-2（a-d）所示，四个主要的荧光参数是 Fv/Fm、Y(II)、Y(NO) 和 ETR。其中 Fv/Fm是指最大光量子产量，代表 PSII 系统最大的初始光能转化效率；Y(II)是有效光化学量子产量，代表 PSII 系统实际光合效率；Y(NO)是非诱导光化学淬灭量子产率，属于非调节性能量耗散的量子产率，是光合系统受到损伤的表征指标；ETR 是 PSII 系统相对电子传递速率。与对照组相比较，光合效率相关的三个叶绿素荧光参数（Fv/Fm、Y(II)和 ETR）在 LA 处理后呈现下降趋势，其中 120 μg·L 1处理组荧光参数值与对

第二章 亚油酸对蛋白核小球藻生理变化的含量呈显著的下降，但是叶绿素含量的变化与暴露物质对照组为参照，120 μg·L 1LA 暴露 4d 后藻组织中叶绿素 Chlb）、总叶绿素（TotalChl）含量分别显著地下降了 18这个结果可能是由于蛋白核小球藻的生长受到抑制，此外%）甚至高于总叶绿素含量下降的百分比（15.6%），因此总叶绿素含量下降，但单个细胞中叶绿素的含量上升。对蛋白核小球藻抗氧化系统的影响

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本文编号：2788585