【摘要】：條斑紫菜是一種常見的潮間帶大型紅藻,也是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)海藻。條斑紫菜在每天低潮干出時(shí)都會(huì)經(jīng)歷嚴(yán)重的失水脅迫,是研究潮間帶海藻對(duì)極端環(huán)境適應(yīng)性機(jī)制的良好材料。為研究條斑紫菜對(duì)高鹽失水環(huán)境的抗性機(jī)制,本論文開展了以下三方面的研究:1.條斑紫菜中葉黃素循環(huán)的缺乏使其更依賴于其他光保護(hù)機(jī)制,比如環(huán)式電子傳遞。首先我們測(cè)定了不同鹽度脅迫對(duì)藻體光合參數(shù)的影響,結(jié)果表明隨鹽度升高,CET呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。抑制劑實(shí)驗(yàn)表明條斑紫菜中至少存在三種不同類型的環(huán)式電子傳遞途徑。為探究不同路徑之間的協(xié)調(diào)方式,我們對(duì)條斑紫菜中的FNR進(jìn)行克隆測(cè)序,并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)條斑紫菜FNR與藍(lán)藻FNR進(jìn)化地位更相近。因此我們推測(cè),條斑紫菜FNR通過介導(dǎo)NAD(P)H和Fd+之間的雙向電子轉(zhuǎn)移參與環(huán)式電子傳遞。FNR對(duì)不同電子供體的連接使電子能夠根據(jù)代謝需求改變流向,使葉綠體中的電子轉(zhuǎn)移更加靈活,更有利于條斑紫菜適應(yīng)潮間帶的極端環(huán)境。2.抗氧化系統(tǒng)包括多種抗氧化酶和抗氧化分子,在條斑紫菜適應(yīng)極端多變的環(huán)境中起著重要的作用。我們用不同鹽度的海水對(duì)條斑紫菜進(jìn)行脅迫,并取脅迫后不同時(shí)間的材料測(cè)定主要抗氧化酶活性,抗氧化分子的含量以及過氧化氫含量。結(jié)果表明,較低程度的鹽脅迫或者短時(shí)間脅迫下條斑紫菜可依賴抗氧化酶和原有的抗氧化庫(kù),通過加快還原性物質(zhì)的再生速率清除活性氧;而隨著脅迫程度加深,已有的抗氧化庫(kù)不足以周轉(zhuǎn),抗氧化小分子大量增加并在活性氧清除中起重要作用;谷胱甘肽在脅迫初期總量很快增加,在應(yīng)對(duì)活性氧的瞬時(shí)爆發(fā)上具有重要意義。3.ABA參與抗氧化系統(tǒng)的活化和逆境適應(yīng),在陸地植物中已得到較為深入的研究,但ABA在紅藻中的合成途徑及生理功能尚不清楚。我們對(duì)不同鹽度脅迫的藻體進(jìn)行ABA含量測(cè)定發(fā)現(xiàn),隨鹽度升高,ABA含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì),尤其在極端高鹽(150‰)脅迫下,說明ABA在脅迫響應(yīng)中具有一定作用。為探索條斑紫菜中ABA的合成方式,采用AAO3抑制劑鎢酸鈉、NCED抑制劑萘普生和IPP合成抑制劑多效唑?qū)υ弩w進(jìn)行預(yù)處理,之后150‰鹽度脅迫并測(cè)定ABA含量。結(jié)果表明三種抑制劑均能顯著降低ABA的積累量,據(jù)此我們推測(cè)ABA在條斑紫菜中主要通過類胡蘿卜素途徑合成,而ABA的C_5前體IPP主要通過MVA途徑合成。另外,外源ABA的使用能夠顯著降低高鹽脅迫下藻體中丙二醛的積累量,說明ABA在減緩氧化損傷上具有重要作用,而ABA對(duì)條斑紫菜抗氧化系統(tǒng)的調(diào)控功能有待進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S917.3
【圖文】：

Phycoerythrin（λmax~560nm） Phycocyanin（λmax~620nm）lophycocyanin（λmax~650nm） Chlorophyll a（λmax~680nm）(Alexander, 1②電子傳遞和光合磷酸化光照后，PSII 反應(yīng)中心發(fā)生原初電荷分離產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑 P680+和一個(gè)相的還原劑 QA-；在 PSI 電荷分離產(chǎn)生一個(gè)非常穩(wěn)定的還原劑（還原型 Fe-）和一個(gè)弱氧化劑（P700+）。具強(qiáng)氧化勢(shì)的 P680+可以使水放出一個(gè)電子-具有的還原勢(shì)驅(qū)動(dòng)電子傳遞，最終傳給 P700+一個(gè)電子。如圖 1.1 以藍(lán)藻為例，兩個(gè)光系統(tǒng)通過 PQ，Cyt b6/f 復(fù)合體和 PC 等一系傳遞體連結(jié)在一起。水的氧化及電子傳遞偶聯(lián)的質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)移使類囊體膜成質(zhì)子電化學(xué)梯度，后者可驅(qū)動(dòng)跨膜 ATP 合成酶合成 ATP。在光合作用，線性電子傳遞將光合放氧、NADP+還原和 ATP 合成偶聯(lián)起來。另外，一種環(huán)式電子傳遞，這種電子傳遞只包含 PSI，不包含 PSII。

第一章 緒論量 PSI 的反應(yīng)中心色素 P700 在 863 nm 的吸收變化而進(jìn)行的。P7信號(hào)變化的特征。在遠(yuǎn)紅光下施加飽和脈沖（Saturation Pulse, SP氧化，此時(shí)信號(hào)即為 Pm。去掉飽和脈沖遠(yuǎn)紅光，P700 被完全還原為 P0。光化光下，供體端引起反應(yīng)中心的開放，a 部分的信號(hào)即為下，施加飽和脈沖得到 b 部分信號(hào)即為 Pm’。受體端引起的反應(yīng)中分的信號(hào)即為 Pm 和 Pm’之間的差值。

圖 1.4 光合細(xì)胞中 H2O2主要產(chǎn)生位點(diǎn)(Mhamdi et al., 2010)GO：乙醇酸氧化酶；3PGA：3-磷酸甘油酸；POX：過氧化物酶；RuBisCO, 核酮1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶；RuBP：核酮糖 1,5-二磷酸；SOD：超氧化物歧化酶；黃嘌呤氧化酶。Fig 1.4 Major sites of H2O2production in photosynthetic cells (Mhamdi et al., 201: GO: glycolate oxidase; 3PGA: 3-phosphoglycerate; POX: peroxidase; RuBisCO: ribu1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase; RuBP: ribulose 1,5-bisphosphate; SOD: supedismutase; XO: xanthine oxidase. 抗氧化系統(tǒng)對(duì)非生物脅迫因子的響應(yīng)最適生長(zhǎng)狀態(tài)下的植物中，ROS 的產(chǎn)生與清除處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 高政權(quán);條斑紫菜光系統(tǒng)Ⅱ的分離鑒定及Rubisco的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2005年

本文編號(hào)：2772762