【摘要】：條斑紫菜是一種常見的潮間帶大型紅藻,也是我國重要的經濟海藻。條斑紫菜在每天低潮干出時都會經歷嚴重的失水脅迫,是研究潮間帶海藻對極端環(huán)境適應性機制的良好材料。為研究條斑紫菜對高鹽失水環(huán)境的抗性機制,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機制,比如環(huán)式電子傳遞。首先我們測定了不同鹽度脅迫對藻體光合參數(shù)的影響,結果表明隨鹽度升高,CET呈現(xiàn)先升后降的趨勢。抑制劑實驗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)調方式,我們對條斑紫菜中的FNR進行克隆測序,并構建系統(tǒng)發(fā)育樹,經分析發(fā)現(xiàn)條斑紫菜FNR與藍藻FNR進化地位更相近。因此我們推測,條斑紫菜FNR通過介導NAD(P)H和Fd+之間的雙向電子轉移參與環(huán)式電子傳遞。FNR對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移更加靈活,更有利于條斑紫菜適應潮間帶的極端環(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條斑紫菜進行脅迫,并取脅迫后不同時間的材料測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。結果表明,較低程度的鹽脅迫或者短時間脅迫下條斑紫菜可依賴抗氧化酶和原有的抗氧化庫,通過加快還原性物質的再生速率清除活性氧;而隨著脅迫程度加深,已有的抗氧化庫不足以周轉,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,在應對活性氧的瞬時爆發(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,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。我們對不同鹽度脅迫的藻體進行ABA含量測定發(fā)現(xiàn),隨鹽度升高,ABA含量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,尤其在極端高鹽(150‰)脅迫下,說明ABA在脅迫響應中具有一定作用。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合成抑制劑多效唑對藻體進行預處理,之后150‰鹽度脅迫并測定ABA含量。結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對條斑紫菜抗氧化系統(tǒng)的調控功能有待進一步研究。
【學位授予單位】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：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 反應中心發(fā)生原初電荷分離產生強氧化劑 P680+和一個相的還原劑 QA-；在 PSI 電荷分離產生一個非常穩(wěn)定的還原劑（還原型 Fe-）和一個弱氧化劑（P700+）。具強氧化勢的 P680+可以使水放出一個電子-具有的還原勢驅動電子傳遞，最終傳給 P700+一個電子。如圖 1.1 以藍藻為例，兩個光系統(tǒng)通過 PQ，Cyt b6/f 復合體和 PC 等一系傳遞體連結在一起。水的氧化及電子傳遞偶聯(lián)的質子跨膜轉移使類囊體膜成質子電化學梯度，后者可驅動跨膜 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 的反應中心色素 P700 在 863 nm 的吸收變化而進行的。P7信號變化的特征。在遠紅光下施加飽和脈沖（Saturation Pulse, SP氧化，此時信號即為 Pm。去掉飽和脈沖遠紅光，P700 被完全還原為 P0。光化光下，供體端引起反應中心的開放，a 部分的信號即為下，施加飽和脈沖得到 b 部分信號即為 Pm’。受體端引起的反應中分的信號即為 Pm 和 Pm’之間的差值。

圖 1.4 光合細胞中 H2O2主要產生位點(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)對非生物脅迫因子的響應最適生長狀態(tài)下的植物中，ROS 的產生與清除處于一個相對穩(wěn)定的動

【參考文獻】

相關博士學位論文 前1條

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

本文編號：2772762