新疆塔克拉玛干7株沙漠藻的分子鉴定及生物学特性研究

发布时间：2020-02-28 09:52

【摘要】：本研究从新疆塔克拉玛干沙漠分离纯化的4株绿藻和3株蓝藻进行形态观察、分子生物学鉴定法来鉴定沙漠藻的遗传位置,探讨沙漠藻的生长周期并外界因素对藻类生长的影响分析藻种的最佳生长条件。通过高效液相色谱法和普通PCR基因检测法,分析沙漠藻藻毒素MC-LR和藻毒素合成酶基因mcyE基因并对新疆塔克拉玛干沙漠藻类分子生物学研究和藻类食品应用方面提供理论依据。首次,通过光学显微镜和扫描电镜观察从塔克拉玛干沙漠分离出来的7株藻类中3YS16(1)的是绿色、粘稠、油性,细胞较小,椭圆形藻;KXII(2)是黄色、干燥、难挑取,细胞偏大,球状藻;3YS21-1是绿色,油性,球状藻;YS2-3是偏黄色、干燥、难挑取、近球状藻。蓝藻BYS14-1、YS3-1和JP4-1是念状藻。其次,采用分子生物学方法18S rRNA和16S rRNA基因序列分析结果表明:沙漠绿藻3YS16(1)和3YS21-1的测序序列与GenBank上的Chlamydomonas incerta相似率是99%。YS2-3的测序序列与Chlorosarcinopsis communis相似率是97%。KXII(2)测序序列与Chlorosarcinopsis bastropiensis相似率是99%。沙漠蓝藻BYS14-1的测序序列与Aphanizomenon aphanizomenoides(丝囊藻)相似率是98%,YS3-1是与Leptolyngbya sp(鞘丝藻)相似率是99%,JP4-1的测序序列与GenBank已知序列同源性低,相似率95%。再次,绘制出7株沙漠藻的生长曲线并外界因素对藻类生长的影响结果表明,4株绿藻培养第3天开始进入对数生长期;3株蓝藻里面BYS14-1第2天进入对数生长期;YS3-1第3天进入对数生长期;JP4-1在第11天进入对数生长期。7株沙漠藻在培养的一月没没有进入衰亡期。3YS16(1)的最适生长的pH值为6.0,温度为40℃,光强度为2500 Lux;3YS21-1的最适生长的pH值为5.0,温度为40℃,光强度为2500Lux;KXII(2)的最适生长的pH值为8.0,温度为35℃,光强度为4500 Lux;YS2-3的最适生长的pH值为8.0,温度为30℃,光强度为2500 Lux;BYS14-1的最适生长的pH值为5.0,温度为30℃,光强度为3500 Lux;YS3-1的最适生长的pH值为5.0,温度为30℃,光强度为2500 Lux;JP4-1的最适生长的pH值为6.0,温度为40℃,光强度为4500 Lux。最后,通过高效液相色谱法(HPLC)和普通PCR基因检测法检测微囊藻毒素MC-LR和藻毒素合成酶mcyE基因,HPLC实验结果表明微囊藻毒素标准品保留时间为17.8 min,但7株沙漠藻此处没有保留。微囊藻毒素mcyE基因检测结果表明mcyE基因引物没有扩增出来7株沙漠藻E基因序列,可知这7株藻没有控制产生藻毒素的合成酶基因,说明7株藻不产生藻毒素。通过普通PCR检测mcyE基因的实验结果跟高效液相色谱法检测微囊藻毒素MC-LR的结果一致。说明从塔克拉玛干沙漠分离纯化的这些藻不产生藻毒素。
【图文】：

图 1-1 MCs 分子结构微囊藻毒素(MC)由于环状结构和间隔双键的存在，MC 在水中非常稳定热到 300℃仍不被破坏，在高压灭菌锅 121℃条件下高压灭菌 30min 仍不分水溶性大于 1g/L，在几种常见的酶，如胃蛋白酶、胰岛素和胰凝乳蛋白酶中不易沉淀或被吸附于沉淀物和悬浮颗粒物中，不挥发，抗 pH 变化，只有在光素存在时发生光解。同时，MC 分子的 Adda 基团有β、γ双键，，易被氧化、光生物降解[29-30]。MC 主要由微囊藻产生，但并非所有的微囊藻都能产生 MC，产生 MC机理现已明确，是由一类包含肽类合成酶(peptide synthetase)、聚酮(polyketidesynthases ， PKSs)和其 他修饰 酶在内 的巨酶 复合体 通过非(nonribosome)途径合成的(Pawan et al.，2009)。编码 MC 合成酶的基因簇已测序鉴定，这个 55kb 的基因簇由一混合型非核糖体肽类合成酶(聚酮合成酶mcyA-mcyE 和 mcyG)的 6 个开放阅读框(ORFs)和 4 个小型的被认为具有裁剪功能(mcyF 和 mcyH-mcyJ)的 OPRs 组成 图 1-2。

lyketidesynthases ， PKSs)和其 他修饰 酶在内 的巨酶 复合体 通过非nribosome)途径合成的(Pawan et al.，2009)。编码 MC 合成酶的基因簇已鉴定，这个 55kb 的基因簇由一混合型非核糖体肽类合成酶(聚酮合成酶yA-mcyE 和 mcyG)的 6 个开放阅读框(ORFs)和 4 个小型的被认为具有功能(mcyF 和 mcyH-mcyJ)的 OPRs 组成 图 1-2。
【学位授予单位】：新疆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q943.2

【参考文献】

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本文编号：2583428