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近年来,随着人类社会工业化和全球化的推进,水环境退化已经成为人类生存发展的制约因素。伴随水体富营养化,世界范围淡水和沿海区域赤潮频繁爆发,对海洋生态安全、人类健康以及沿海地区经济的可持续性发展构成严重威胁。赤潮是一种海洋生态异常现象。目前,能够有效防治赤潮的方法有物理方法、化学方法和生物方法。其中,利用大型海藻的克生作用来防治有害赤潮微藻具有良好效果,且不会对环境和生态系统造成二次污染或破坏,正逐渐引起人们的重视。本研究以优势赤潮藻种米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)为研究对象,探究其对高克生活性物质亚油酸克生作用的响应及其细胞凋亡机制。本研究为利用大型海藻有效控制赤潮及新型生物抑藻剂的开发与利用提供理论和实践基础。主要研究结果如下:1.亚油酸胁迫下米氏凯伦藻生长及光合作用的响应低浓度亚油酸(<500μg/L)胁迫下米氏凯伦藻持续生长,而高浓度亚油酸(>500μg/L)作用下,米氏凯伦藻生长停止或死亡,明显呈低浓度促进高浓度抑制的现象。流式细胞术检测发现高浓度亚油酸可将米氏凯伦藻细胞周期阻滞在G2期。亚油酸胁迫下,米氏凯伦藻细胞内可溶性蛋白含量和光合色素含量均呈现先升高后降低的趋势;光合系统Ⅱ最大光化学转化效率(optimal/maximal PSⅡefficiency,Fv/Fm)和光合性能指数(performance index on absorption basis,PI)呈现下降趋势,表明其叶绿体的光合系统受到损伤。2.亚油酸胁迫下米氏凯伦藻的氧化应激响应亚油酸胁迫下,米氏凯伦藻细胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平显著升高,最终打破胞内氧化还原平衡,与此同时,胞内抗氧化酶超氧化物歧化酶(Superoxidase dismutase,SOD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性呈现“低促高抑”现象;丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量随亚油酸浓度升高呈现上升趋势,表明藻细胞膜脂过氧化程度不断加剧。流式细胞术检测结果显示,外加抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)显著降低亚油酸胁迫组的胞内ROS水平。3.亚油酸胁迫下米氏凯伦藻细胞凋亡机制探究扫描电镜观察发现,亚油酸胁迫的米氏凯伦藻细胞表面形态受到损伤,表面出现大量附着物,细胞膜破裂,大量内容物外泄,个体不分明。高浓度胁迫下米氏凯伦藻细胞内Caspase-3酶活性及DNA片段化程度升高,且呈剂量依赖性;Annexin V-FITC/PI双染的流式细胞术检测结果显示亚油酸可诱导米氏凯伦藻细胞发生不同程度的凋亡,且浓度越大,凋亡程度越大。亚油酸胁迫下,外加Caspase特异性抑制剂Ac-DEVD-CHO后,藻细胞凋亡程度降低,外加抗氧化剂NAC能够抑制亚油酸所致的米氏凯伦藻细胞内Caspase-3酶活性,缓解亚油酸导致的藻细胞凋亡程度。以上结果可推测亚油酸胁迫下ROS介导的Caspase-3途径是诱导米氏凯伦藻细胞凋亡的重要途径。