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本课题通过对噬藻体S-ESS1的全基因组测序,分析噬藻体的核酸信息;设置集胞藻PCC 6803在五种不同的环境条件下培养:(1)25℃+400ppm CO2(CK组),(2)29.8℃+400ppm CO2(温度升高组),(3)25℃+670ppm CO2(CO2升高组1),(4)25℃+936ppm CO2(CO2升高组2)和(5)29.8℃+936ppm CO2(温室效应组),测量各实验条件下的藻细胞成长量以及PSII光化学效率,判断温室效应对集胞藻6803生物量的影响。对五组实验条件下的集胞藻进行全基因mRNA转录检测,初步了解升温和pCO2升高对集胞藻6803全mRNA转录水平的影响,我们选定7个主要涵盖DNA紫外损伤修复与光修复相关的目标基因,设计并验证集胞藻6803部分DNA紫外损伤修复基因的RT-qPCR引物,最后使用RT-qPCR技术检测目标基因在不同实验条件下表达的差异。结果表明:1、噬藻体S-ESS1属于长尾噬藻体,其全基因组信息具有高度的遗传多样性。2、温度升高组(29.8℃)、pCO2升高组1(670ppm)、pCO2升高组2(936ppm)和温室效应组达到稳定期的生长量比CK组生长量分别增加了7.74%、13.37%、19.40%和25.82%。同时pCO2和温度的升高对集胞藻6803的PSII光化学效率没有显著的影响,集胞藻6803的DNA紫外损伤修复相关基因的RT-qPCR结果显示,高温、高pCO2以及两者的联合作用使recA基因的表达量有60%-90%的增长;lexA基因随着温度的升高表达量出现下降,下降量约为50%,而随着pCO2升高会导致基因表达量先降后升,而高温和高pCO2联合作用对lexA基因的表达没有显著影响;uvrA基因随着温度升高导致基因表达量有大幅度增加,而CO2浓度的增加对uvrA的表达没有明显的影响,高温和高pCO2的联合作用也会导致基因表达量的显著增加;psbA1基因的表达随着温度的升高并没有显著性变化,且随着pCO2的升高一开始没有明显变化但上升到936ppm时表达量减少了约30%,但二者的联合作用对psbA1的表达没有明显的影响。可见温度的升高在影响基因表达的因素中占有主导的作用。上述结果说明:随着环境中温室效应的加剧,将导致集胞藻6803的生长量急剧增加,并且藻细胞的DNA紫外损伤修复相关基因和光修复相关基因的表达会产生显著性变化,导致对DNA紫外损伤的修复能力可能会因此而改变,进而将会影响其生态功能。