条斑紫菜Pyropia yezoensis响应高盐胁迫机制的初步研究
发布时间：2020-07-28 10:39
【摘要】：条斑紫菜是一种常见的潮间带大型红藻,也是我国重要的经济海藻。条斑紫菜在每天低潮干出时都会经历严重的失水胁迫,是研究潮间带海藻对极端环境适应性机制的良好材料。为研究条斑紫菜对高盐失水环境的抗性机制,本论文开展了以下三方面的研究:1.条斑紫菜中叶黄素循环的缺乏使其更依赖于其他光保护机制,比如环式电子传递。首先我们测定了不同盐度胁迫对藻体光合参数的影响,结果表明随盐度升高,CET呈现先升后降的趋势。抑制剂实验表明条斑紫菜中至少存在三种不同类型的环式电子传递途径。为探究不同路径之间的协调方式,我们对条斑紫菜中的FNR进行克隆测序,并构建系统发育树,经分析发现条斑紫菜FNR与蓝藻FNR进化地位更相近。因此我们推测,条斑紫菜FNR通过介导NAD(P)H和Fd+之间的双向电子转移参与环式电子传递。FNR对不同电子供体的连接使电子能够根据代谢需求改变流向,使叶绿体中的电子转移更加灵活,更有利于条斑紫菜适应潮间带的极端环境。2.抗氧化系统包括多种抗氧化酶和抗氧化分子,在条斑紫菜适应极端多变的环境中起着重要的作用。我们用不同盐度的海水对条斑紫菜进行胁迫,并取胁迫后不同时间的材料测定主要抗氧化酶活性,抗氧化分子的含量以及过氧化氢含量。结果表明,较低程度的盐胁迫或者短时间胁迫下条斑紫菜可依赖抗氧化酶和原有的抗氧化库,通过加快还原性物质的再生速率清除活性氧;而随着胁迫程度加深,已有的抗氧化库不足以周转,抗氧化小分子大量增加并在活性氧清除中起重要作用;谷胱甘肽在胁迫初期总量很快增加,在应对活性氧的瞬时爆发上具有重要意义。3.ABA参与抗氧化系统的活化和逆境适应,在陆地植物中已得到较为深入的研究,但ABA在红藻中的合成途径及生理功能尚不清楚。我们对不同盐度胁迫的藻体进行ABA含量测定发现,随盐度升高,ABA含量呈现明显的上升趋势,尤其在极端高盐(150‰)胁迫下,说明ABA在胁迫响应中具有一定作用。为探索条斑紫菜中ABA的合成方式,采用AAO3抑制剂钨酸钠、NCED抑制剂萘普生和IPP合成抑制剂多效唑对藻体进行预处理,之后150‰盐度胁迫并测定ABA含量。结果表明三种抑制剂均能显著降低ABA的积累量,据此我们推测ABA在条斑紫菜中主要通过类胡萝卜素途径合成,而ABA的C_5前体IPP主要通过MVA途径合成。另外,外源ABA的使用能够显著降低高盐胁迫下藻体中丙二醛的积累量,说明ABA在减缓氧化损伤上具有重要作用,而ABA对条斑紫菜抗氧化系统的调控功能有待进一步研究。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.3
【图文】：
Phycoerythrin（λmax~560nm） Phycocyanin（λmax~620nm）lophycocyanin（λmax~650nm） Chlorophyll a（λmax~680nm）(Alexander, 1②电子传递和光合磷酸化光照后，PSII 反应中心发生原初电荷分离产生强氧化剂 P680+和一个相的还原剂 QA-；在 PSI 电荷分离产生一个非常稳定的还原剂（还原型 Fe-）和一个弱氧化剂（P700+）。具强氧化势的 P680+可以使水放出一个电子-具有的还原势驱动电子传递，最终传给 P700+一个电子。如图 1.1 以蓝藻为例，两个光系统通过 PQ，Cyt b6/f 复合体和 PC 等一系传递体连结在一起。水的氧化及电子传递偶联的质子跨膜转移使类囊体膜成质子电化学梯度，后者可驱动跨膜 ATP 合成酶合成 ATP。在光合作用，线性电子传递将光合放氧、NADP+还原和 ATP 合成偶联起来。另外，一种环式电子传递，这种电子传递只包含 PSI，不包含 PSII。
第一章 绪论量 PSI 的反应中心色素 P700 在 863 nm 的吸收变化而进行的。P7信号变化的特征。在远红光下施加饱和脉冲（Saturation Pulse, SP氧化，此时信号即为 Pm。去掉饱和脉冲远红光，P700 被完全还原为 P0。光化光下，供体端引起反应中心的开放，a 部分的信号即为下，施加饱和脉冲得到 b 部分信号即为 Pm’。受体端引起的反应中分的信号即为 Pm 和 Pm’之间的差值。
图 1.4 光合细胞中 H2O2主要产生位点(Mhamdi et al., 2010)GO：乙醇酸氧化酶；3PGA：3-磷酸甘油酸；POX：过氧化物酶；RuBisCO, 核酮1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶；RuBP：核酮糖 1,5-二磷酸；SOD：超氧化物歧化酶；黄嘌呤氧化酶。Fig 1.4 Major sites of H2O2production in photosynthetic cells (Mhamdi et al., 201: GO: glycolate oxidase; 3PGA: 3-phosphoglycerate; POX: peroxidase; RuBisCO: ribu1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase; RuBP: ribulose 1,5-bisphosphate; SOD: supedismutase; XO: xanthine oxidase. 抗氧化系统对非生物胁迫因子的响应最适生长状态下的植物中，ROS 的产生与清除处于一个相对稳定的动
本文编号：2772762
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S917.3
【图文】：
Phycoerythrin（λmax~560nm） Phycocyanin（λmax~620nm）lophycocyanin（λmax~650nm） Chlorophyll a（λmax~680nm）(Alexander, 1②电子传递和光合磷酸化光照后，PSII 反应中心发生原初电荷分离产生强氧化剂 P680+和一个相的还原剂 QA-；在 PSI 电荷分离产生一个非常稳定的还原剂（还原型 Fe-）和一个弱氧化剂（P700+）。具强氧化势的 P680+可以使水放出一个电子-具有的还原势驱动电子传递，最终传给 P700+一个电子。如图 1.1 以蓝藻为例，两个光系统通过 PQ，Cyt b6/f 复合体和 PC 等一系传递体连结在一起。水的氧化及电子传递偶联的质子跨膜转移使类囊体膜成质子电化学梯度，后者可驱动跨膜 ATP 合成酶合成 ATP。在光合作用，线性电子传递将光合放氧、NADP+还原和 ATP 合成偶联起来。另外，一种环式电子传递，这种电子传递只包含 PSI，不包含 PSII。
第一章 绪论量 PSI 的反应中心色素 P700 在 863 nm 的吸收变化而进行的。P7信号变化的特征。在远红光下施加饱和脉冲（Saturation Pulse, SP氧化，此时信号即为 Pm。去掉饱和脉冲远红光，P700 被完全还原为 P0。光化光下，供体端引起反应中心的开放，a 部分的信号即为下，施加饱和脉冲得到 b 部分信号即为 Pm’。受体端引起的反应中分的信号即为 Pm 和 Pm’之间的差值。
图 1.4 光合细胞中 H2O2主要产生位点(Mhamdi et al., 2010)GO：乙醇酸氧化酶；3PGA：3-磷酸甘油酸；POX：过氧化物酶；RuBisCO, 核酮1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶；RuBP：核酮糖 1,5-二磷酸；SOD：超氧化物歧化酶；黄嘌呤氧化酶。Fig 1.4 Major sites of H2O2production in photosynthetic cells (Mhamdi et al., 201: GO: glycolate oxidase; 3PGA: 3-phosphoglycerate; POX: peroxidase; RuBisCO: ribu1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase; RuBP: ribulose 1,5-bisphosphate; SOD: supedismutase; XO: xanthine oxidase. 抗氧化系统对非生物胁迫因子的响应最适生长状态下的植物中，ROS 的产生与清除处于一个相对稳定的动
【参考文献】
相关博士学位论文 前1条
1 高政权;条斑紫菜光系统Ⅱ的分离鉴定及Rubisco的研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2005年
本文编号：2772762
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