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不同营养环境下海洋微藻生化组成与分子生物学响应特征研究

不同营养环境下海洋微藻生化组成与分子生物学响应特征研究

Responses of Biochemical Composition and Molecular Biology Characteristics in Marine Phytoplankton to Different Nutrient Conditions

作     者:刘云  

作者单位:中国科学院研究生院(海洋研究所) 

作者专业:海洋生态学

学位级别:博士

页      码:129页

授予年度:2012年

导师姓名:宋秀贤;俞志明

授予单位:中国科学院研究生院(海洋研究所)

学科分类:0901[农学-植物生产类] 

摘      要:本论文利用实时荧光定量PCR技术,研究了不同营养条件下培养的海洋微藻中四种功能基因(硝酸盐转运蛋白基因、磷酸盐转运蛋白基因、增殖细胞核抗原基因、核酮糖-1,5-二磷酸羧化氧化酶大亚基基因)表达量的变化,分析了这些基因与微藻生长及营养盐状况之间的关系,揭示了浮游植物对外界营养条件响应的分子机制,以期为近海富营养化评价的分子生物学指标体系的建立提供理论基础。研究的主要结果如下:br  中肋骨条藻(Skeletonemacostatum)硝酸盐转运蛋白基因(Nrt2)表达状况主要与培养液中硝酸盐浓度有关,高浓度硝酸盐抑制Nrt2基因的表达,而低浓度硝酸盐促进Nrt2基因的表达。一次性培养实验表明,当培养液中硝酸盐耗尽时,Nrt2基因表达量迅速升高,并在3天后达到最高值;通过对Nrt2基因表达量与培养液中硝酸盐浓度进行相关性分析发现,二者之间存在极显著负相关关系(P<0.01),并且当硝酸盐浓度低于40μM时,Nrt2基因表达量与硝酸盐浓度之间呈线性相关。在低磷条件下培养的微藻,Nrt2基因表达量显著降低。因此,Nrt2基因表达量是很好的指示微藻氮营养状况的指标。br  磷酸盐转运蛋白基因(Pho)表达与伪矮海链藻(Thalassiosirapseudonana)磷营养状况相关。磷缺乏能极大促进Pho基因的表达,而磷添加能抑制Pho基因的表达,且无机磷添加组的表达量最低。相关性分析表明,Pho基因表达量与伪矮海链藻胞内总磷含量有极显著的负相关关系(P<0.01)。因此,Pho基因表达量有可能是指示微藻磷营养状况的良好指标。br  不同氮磷浓度下培养的中肋骨条藻光合速率差异显著,光合作用速率随着培养液中的氮磷浓度升高而增大。同时对核酮糖-1,5-二磷酸羧化氧化酶大亚基基因(rbcL)表达量研究发现,rbcL仅与培养液中

主 题 词:浮游植物 功能基因表达量 实时荧光定量PCR 营养盐 生化组成 

D O I:CNKI:CDMD:1.1013.300051

馆 藏 号:10611420411100665   10611420421958120   

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