【摘 要】
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米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)是分布范围广,爆发频率高的赤潮原因种。由米氏凯伦藻引起的藻华在我国长江口邻近海域、东南沿海至珠江口海域常有爆发,对我国沿海养殖业造成巨大的经济损失。本论文主要通过转录组学、分子生物学等手段对米氏凯伦藻转录组进行分析,以期揭示米氏凯伦藻在特定的环境条件下获取生态位的分子机制。同时对米氏凯伦藻的产毒相关基因的表达调控进行了分子层面的分析,论文主要研究结果
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米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)是分布范围广,爆发频率高的赤潮原因种。由米氏凯伦藻引起的藻华在我国长江口邻近海域、东南沿海至珠江口海域常有爆发,对我国沿海养殖业造成巨大的经济损失。本论文主要通过转录组学、分子生物学等手段对米氏凯伦藻转录组进行分析,以期揭示米氏凯伦藻在特定的环境条件下获取生态位的分子机制。同时对米氏凯伦藻的产毒相关基因的表达调控进行了分子层面的分析,论文主要研究结果如下:考察多种环境因子对米氏凯伦藻生理生长的影响。结果表明,米氏凯伦藻对氮磷胁迫环境的耐受能力强,并且在温度和光照强度分别为30°C和100μmol·m-2·s-1时生理活性最好。通过三种内参基因分析软件对12条常用的内参基因(18s、cob、sam、gapdh、α-tub、β-tub、cal、act、cyc、eif4e、ef2、mdh)进行评估。结果表明,α-tub是米氏凯伦藻表达稳定性最高的内参基因。利用不同类型的氮营养盐对米氏凯伦藻进行培养。结果表明,NH4Cl作为氮源时,藻细胞数量在整个过程中具有最高比生长率0.187,细胞终浓度为11600 Cell/m L;以尿素为氮源时,藻细胞具有最快短时比生长率0.211。由此可知,米氏凯伦藻偏好利用铵盐且具有利用尿素的能力。对氮胁迫条件下(无机氮浓度为66μmol/m L)的米氏凯伦藻转录组进行测序,发现转录组中4017条基因上调,4785条基因下调。利用生物信息学进行分析,发现这些差异表达基因涉及蛋白质氨基酸代谢途径、氮源的同化吸收、糖酵解途径、TCA循环、乙醛酸循环、脂肪酸代谢和尿素循环等代谢通路。与25‰盐度条件相比,35‰高盐度条件下米氏凯伦藻转录组中2554条基因上调,1383条基因下调。利用生物信息学分析,发现这些差异表达基因涉及腺嘌呤核苷酸生物合成、V型离子泵、泛酸生物合成、景天酸代谢、脱落酸生物合成、肌醇磷酸代谢和硫代谢等相关代谢通路。通过考察多种环境因子对米氏凯伦藻产毒相关基因pks表达的影响,发现pks表达受持续性的环境因子影响较小,如恒定的光照和温度等环境。而在氮营养盐胁迫下,下调7.37倍。在磷营养盐胁迫下,下调1.26倍。并且在环境产生变化时发生上调,如盐度环境发变化,光暗周期进行转换等。此外,发现在盐度骤变的环境中产毒相关基因nrps与pks存在偶联表达的现象。
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