藍(lán)藻是一類古老、微小的光合自養(yǎng)的原核生物,被認(rèn)為是在最早進(jìn)入陸地的生物。在漫長的進(jìn)化中,他們形成了極強(qiáng)的生態(tài)競爭優(yōu)勢和環(huán)境適應(yīng)性,遍布于各種土壤和水體中。藍(lán)藻產(chǎn)生的藻毒素嚴(yán)重威脅人類及其它動物的健康,由此產(chǎn)生的土壤及水體健康問題引發(fā)關(guān)注,成為重要環(huán)境問題。其中微囊藻毒素（MCs）分布最廣,危害最大,存在90余種不同的結(jié)構(gòu)、且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定難以去除。MCs是由非核糖體合成合成酶系統(tǒng)合成的環(huán)狀七肽,由9-10個基因組成的微囊藻毒素基因簇（mcy gene cluster）編碼合成。mcy基因常被報(bào)道含有大片段的變異導(dǎo)致MCs的合成受阻,導(dǎo)致有毒與無毒菌株在環(huán)境中存的現(xiàn)象,從而引出了mcy基因在環(huán)境中變異的概率等科學(xué)問題。本研究針對上述科學(xué)問題,以阿爾卑斯山脈5大天然湖泊中的浮絲藻為研究樣本,探索并建立了浮絲藻中mcy基因的未培養(yǎng)檢測方法,以期尋找mcy基因中存在的天然變異;通過對比變異與未變異浮絲藻個體的保守序列,探索各變異間的進(jìn)化關(guān)系;并研究mcy基因中,各個變異在不同水體空間上的分布及其在季節(jié)間的變化規(guī)律。通過本研究建立針對浮絲藻mcy基因定量檢測的研究技術(shù)體系。對環(huán)境中的MCs以及治理... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 藻毒素對土壤和水體的環(huán)境意義
        1.1.1 藍(lán)藻毒素介紹
        1.1.2 藻毒素土壤中的危害
        1.1.3 水體中的危害
    1.2 微囊藻毒素的研究
        1.2.1 MC的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 MC的毒性
        1.2.3 MC的遷移和轉(zhuǎn)化
    1.3 微囊藻毒素基因的研究
        1.3.1 mcy的基因組成及其功能
        1.3.2 不同藍(lán)藻mcy基因的對比
        1.3.3 微囊藻毒素基因（mcy）的變異
第二章 研究內(nèi)容與方法
    2.1 選題依據(jù)
        2.1.1 土壤藻類廣泛分布
        2.1.2 藻類毒素的環(huán)境危害
        2.1.3 微囊藻毒素基因簇（mcy）研究的必要性
        2.1.4 浮絲藻的選擇
        2.1.5 未培養(yǎng)的研究方法
    2.2 研究目的和意義
        2.2.1 研究目的
        2.2.2 研究意義
    2.3 研究內(nèi)容
        2.3.1 單個浮絲藻的微量DNA提取及保存技術(shù)
        2.3.2 微囊藻毒素基因的引物體系設(shè)計(jì)
        2.3.3 浮絲藻中微囊藻毒素基因簇內(nèi)的變異
        2.3.4 轉(zhuǎn)座子ISPlr1在mcy基因內(nèi)的變化研究
        2.3.5 各變異在地理上和時間上的變化及其相互關(guān)系
    2.4 主要的研究方法與技術(shù)
        2.4.1 單個浮絲藻的采樣及分離技術(shù)
        2.4.2 超聲波提取浮絲藻DNA
        2.4.3 安捷倫2100生物芯片分析技術(shù)
        2.4.4 Phire熱啟動植物聚合酶的直接PCR技術(shù)
    2.5 技術(shù)路線
第三章 單個浮絲藻的DNA提取及保存
    3.1 材料和方法
        3.1.1 供試樣品
        3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 DNA提取
        3.1.4 DNA擴(kuò)增
        3.1.5 數(shù)據(jù)分析
        3.1.6 試劑
    3.2 試驗(yàn)結(jié)果
        3.2.1 單個浮絲藻DNA質(zhì)量分析
        3.2.2 超聲波制備浮絲藻DNA參數(shù)優(yōu)化
        3.2.3 DNA保存技術(shù)
    3.3 討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 極限條件下微囊藻毒素基因簇引物體系的建立
    4.1 材料方法
        4.1.1 供試DNA樣品
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.3 DNA擴(kuò)增
        4.1.4 試劑
    4.2 結(jié)果分析
        4.2.1 引物設(shè)計(jì)限制條件
        4.2.2 mcy基因簇的引物體系設(shè)計(jì)
        4.2.3 引物體系的檢測
    4.3 討論
        4.3.1 浮絲藻DNA的利用
        4.3.2 微囊藻毒素的全序列引物
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微囊藻毒素基因簇內(nèi)的變異
    5.1 材料和方法
        5.1.1 樣品的采集
        5.1.2 浮絲藻的分離
        5.1.3 DNA的提取
        5.1.4 保守序列分析
        5.1.5 DNA擴(kuò)增
    5.2 結(jié)果分析
        5.2.1 微囊藻毒素基因內(nèi)簇內(nèi)發(fā)現(xiàn)的變異
        5.2.2 微囊藻毒素基因簇內(nèi)的重復(fù)序列
        5.2.3 mcy基因變異在亞種群中的變化
        5.2.4 微囊藻毒素基因變異間的進(jìn)化
    5.3 討論
        5.3.1 mcy基因中變異的發(fā)現(xiàn)
        5.3.2 特殊重復(fù)序列的意義
        5.3.3 mcy基因變異間的互相關(guān)系
        5.3.4 mcy基因變異的系統(tǒng)發(fā)育年齡
    5.4 本章小結(jié)
第六章 轉(zhuǎn)座子ISPlr1在mcy基因內(nèi)的變化研究
    6.1 材料和方法
        6.1.1 DNA樣品
        6.1.2 引物設(shè)計(jì)
        6.1.3 DNA擴(kuò)增
    6.2 結(jié)果分析
        6.2.1 轉(zhuǎn)座子ISPlr1的插入位點(diǎn)
        6.2.2 轉(zhuǎn)座子ISPlr1插入的正向重復(fù)序列
        6.2.3 轉(zhuǎn)座子ISPlr1的方向
    6.3 討論
        6.3.1 轉(zhuǎn)座子的靈活性
        6.3.2 轉(zhuǎn)座子與RR序列
    6.4 本章小結(jié)
第七章 微囊藻毒素基因變異在時間和空間上的分布
    7.1 材料和方法
        7.1.1 采樣
        7.1.2 DNA提取
        7.1.3 DNA擴(kuò)增
    7.2 結(jié)果與分析
        7.2.1 浮絲藻長度與DNA擴(kuò)增結(jié)果間關(guān)系
        7.2.2 地理分布對浮絲藻微囊藻毒素基因的影響
        7.2.3 季節(jié)變化對浮絲藻微囊藻毒素基因的影響
    7.3 討論
        7.3.1 浮絲藻長度與DNA擴(kuò)增結(jié)果間關(guān)系
        7.3.2 mcy基因變異的時空變化
    7.4 本章小結(jié)
第八章 硫酸鹽對厭氧水稻土中光合與鐵循環(huán)過程的影響
    8.1 材料與方法
        8.1.1 供試土壤
        8.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和培養(yǎng)方法
        8.1.3 采樣及檢測方法
        8.1.4 數(shù)據(jù)分析
    8.2 研究結(jié)果
        8.2.1 暗光條件下Fe(II)含量變化
        8.2.2 Chl a濃度變化
        8.2.3 光照條件下Fe(II)的變化
        8.2.4 pH變化
    8.3 討論
        8.3.1 鐵還原過程
        8.3.2 光合過程
        8.3.3 鐵氧化過程
        8.3.4 pH變化
    8.4 小結(jié)
第九章 中國典型水稻土中硫酸鹽變化對土壤藻的影響
    9.1 材料方法
        9.1.1 樣品采集
        9.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        9.1.3 實(shí)驗(yàn)分析與測定
        9.1.4 數(shù)據(jù)分析
    9.2 結(jié)果分析
        9.2.1 不同濃度硫酸鹽淹水培養(yǎng)后對Chl a含量變化的影響
        9.2.2 不同濃度硫酸鹽淹水培養(yǎng)后對DOC含量變化的影響
        9.2.3 硫酸鹽淹水培養(yǎng)水稻土后藻類種群的變化
        9.2.4 硫酸鹽淹水培養(yǎng)水稻土后SUVA254的變化
        9.2.5 硫酸鹽淹水培養(yǎng)水稻土后熒光指數(shù)的變化
        9.2.6 三維熒光及平行因子分析
    9.3 討論
        9.3.1 硫酸鹽對藻類群落的影響
        9.3.2 硫酸鹽對DOC的影響
        9.3.3 硫酸鹽對DOM的影響
    9.4 本章小結(jié)
第十章 結(jié)論與展望
    10.1 本文的主要結(jié)論
    10.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    10.3 有待進(jìn)一步研究的問題
參考文獻(xiàn)
縮略詞
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]湖泊藍(lán)藻水華發(fā)生機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 馬健榮,鄧建明,秦伯強(qiáng),龍勝興.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2013(10)
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博士論文
[1]微囊藻毒素對微生物的生理生態(tài)學(xué)效應(yīng)[D]. 楊翠云.中國科學(xué)院研究生院（水生生物研究所） 2007



本文編號：3172443