南極株塔瑪亞歷山大藻產(chǎn)毒營養(yǎng)生理及毒素生理功能研究.pdf

1、南極株塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense Polar)是一株分離自南極海區(qū)的有毒亞歷山大藻，曾在南極海區(qū)形成大規(guī)模赤潮，對海區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物資源構(gòu)成了威脅。本論文以A．tamarense Polar為主要研究對象，運用藻類生理學(xué)、分析化學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等方法和技術(shù)，比較研究了A．tamarense Polar和無毒塔瑪亞歷山大藻(A．tamarense CCMP2023)營養(yǎng)，特別是氮營養(yǎng)利用特性上的差異、不

2、同營養(yǎng)鹽及培養(yǎng)條件下A．tamarense Polar的產(chǎn)毒生理、以及高氨氮脅迫下A．tamarense Polar細胞蛋白質(zhì)組的差異表達，探討了亞歷山大藻中麻痹性貝毒的生理功能及合成機制。取得的主要結(jié)果如下： 1、比較研究了有毒亞歷山大A．tamarense Polar和無毒亞歷山大藻A．tamarenseCCMP2023氮營養(yǎng)鹽吸收同化的差異，重點研究了營養(yǎng)吸收同化的兩種關(guān)鍵酶—硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶的活性。結(jié)果表明，

3、相對于無毒株塔瑪亞歷山大藻A．tamarense CCMP2023，有毒塔瑪亞歷山大藻A．tamarense Polar在硝酸鹽和氨氮的吸收、細胞生長和同化酶活性等方面均存在一定的差異，有毒亞歷山大藻對氮營養(yǎng)鹽的吸收、轉(zhuǎn)換速率更高，導(dǎo)致A．tamarense Polar細胞內(nèi)氨鹽的大量累積，而毒素的合成可能是亞歷山大藻細胞降低氨毒性和儲存氮的一種途徑； 2、研究了不同濃度氨氮和硝氮營養(yǎng)鹽條件下的A．tamarense Pola

4、r產(chǎn)毒生理，表明在一定濃度范圍內(nèi)，硝氮對其細胞增長和毒素產(chǎn)生起促進作用，但氨氮的作用及其機制則比較復(fù)雜，中、低濃度(100μmol/L以下)組，其促進作用比較明顯，各指標(biāo)均普遍高于相應(yīng)的硝氮組，但高濃度氨氮(150μmol/L以上)對細胞有明顯毒性作用，其作用強度與氨氮濃度正相關(guān)，高氨培養(yǎng)條件下A．tamarense Polar的單細胞毒素含量和毒素產(chǎn)量都明顯增高，證明細胞內(nèi)PSP毒素的合成是細胞降低氨氮毒性的一個重要途徑，是細胞生命活

5、動中的一個重要生理功能； 3、不同氮源和培養(yǎng)條件，如磷限制、低溫(13℃)和谷氨酰胺合成酶抑制劑作用下A．tamarense Polar毒素含量和組成變化結(jié)果表明：在A．tamarense Polar中，細胞可能首先合成C1，2毒素，在N—硫酸酯酶的作用下轉(zhuǎn)化為GTX2，3，這一途徑受到營養(yǎng)鹽、溫度等多種環(huán)境因子特別是溫度的調(diào)控。在低溫條件下A．tamarensePolar細胞中GTX毒素消失可能與N—硫酸酯酶的合成受到抑制或

6、使酶失活有關(guān)； 4、比較研究氨氮培養(yǎng)條件下有毒亞歷山大藻A．tamarense Polar不同生長階段細胞蛋白質(zhì)組的表達差異，在高氨氮培養(yǎng)后期的細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)一組與細胞重要生命活動相關(guān)的蛋白質(zhì)，如與細胞代謝相關(guān)尿卟啉原脫羧酶(ATP1)、三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶(ATP3)和脂肪酸代謝中的乙酰輔酶A羧化酶(ATP7)；與細胞分裂相關(guān)SMC蛋白(ATP6)以及與細胞運動相關(guān)的Rod蛋白FlgB(點2)等消失，同時發(fā)現(xiàn)了兩個與?；撬?/p>