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集胞藻PCC6803是一种蓝藻生物学的模式生物之一。其最适生长温度为30℃，在5℃条件下不能生长，但在黑暗条件下能存活达两个月以上，增加100μE.m-2.s-1的白光光照则仅能存活不到10天。本文进一步研究了集胞藻PCC6803在不同光质下的寒冷敏感性，发现藻胆体吸收峰区域的红光大大地加剧了集胞藻PCC6803对寒冷的敏感性。基于这一发现，作者构建了藻胆体缺失突变株，并检测了野生型和藻胆体突变株在5℃光照下的存活率。研究内容和结果如下: 1.光照波长对蓝藻寒冷光照敏感性的影响 使用波长在442nm到632nm范围的5种光源对集胞藻PCC6803进行寒冷光照敏感性测试，发现蓝藻对632nm红光最敏感，592nm黄光次之，而对绿光和蓝光敏感性低很多。敏感光波区域与藻胆体吸收峰重叠。 2.藻胆体缺失突变株的构建 在本实验室构建的随机插入诱变文库中，曾筛选到apcE突变株。以此为基础逐步敲除apcAB（别藻蓝蛋白编码基因）和cpcAB（藻蓝蛋白编码基因），先后得到双基因突变株△AL和三基因突变株△PAL。电镜观察发现△AL中类囊体膜相比野生型排列更加紧密，而△PAL中仅含有少量类囊体膜。△AL对620nm红光的吸收比野生型减少，而△PAL对620m红光的吸收几乎消失。 3.藻胆体缺失对寒冷光照敏感性的影响 相对于野生型，△PAL对于寒冷光照的敏感性降低;相反，△AL和叶绿素突变株△chlP比野生型更加敏感。检测膜脂过氧化程度和蛋白羰基化损伤程度，发现△PAL三突变减少了膜脂和蛋白损伤，而△AL二突变增加了损伤。 本研究结果表明，藻胆体吸收的红光对于强化集胞藻PCC6803寒冷敏感性起主要作用。在寒冷条件下，藻胆体捕获光的行为可导致膜脂和蛋白等氧化损伤，促进细胞死亡。