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Arid
沙漠小球藻（Chlorella sp.）产油性能及其调控机制的研究
牟云
出版年2017
学位类型硕士
导师高剑峰
学位授予单位石河子大学
中文摘要目的:以一株分离自塔克拉玛干沙漠的小球藻为研究对象,采用PEG6000模拟水胁迫环境,通过测定其吸光度(OD680)、细胞干重、生长速率、可溶性蛋白含量、脂肪酶活性和总脂含量,比较不同水胁迫条件对各生长时期小球藻生长和油脂累积的影响;建立了一套适用于小球藻蛋白的双向电泳技术体系,对比分析水胁迫条件下小球藻各生长时期差异表达的蛋白点,为进一步揭示沙漠微藻的逆境适应机制和油脂积累机制提供初步的理论基础和实验依据。方法:采用称重法测定小球藻的细胞干重,运用磷酸香草醛法测定小球藻的总脂含量。分别采用TCA/丙酮沉淀法和Trisol提取法对小球藻蛋白进行提取,通过分析比较两种方法所提蛋白浓度和SDSPAGE条带,选择更适用于后续双向电泳实验的蛋白提取方法;对IPG胶条的p H梯度、蛋白质上样量、聚焦时间进行优化。运用双向电泳结合质谱技术对水胁迫条件下的小球藻进行了差异蛋白组的比较分析。结果与结论:1.水胁迫对小球藻生长和可溶性蛋白的合成总体表现为抑制,但PEG6000添加量为5%的水胁迫条件在小球藻的生长初期起到了促进其生长的作用,具体表现为细胞干重和可溶性蛋白含量的显著增加。从对数生长期开始,各水胁迫条件下小球藻的生物量、可溶性蛋白含量、脂肪酶活力、总脂含量逐渐增高,并在稳定期达到最大。随水胁迫程度增加和培养时间的延长,小球藻的生长受到显著抑制,与对照组相比其生物量和可溶性蛋白含量下降显著。脂肪酶活力和总脂含量随水胁迫程度的增加和培养时间的延长而逐渐升高,并在PEG6000的添加量为20%时达到最大。PEG6000添加量为30%的水胁迫下小球藻已不能呈指数型增长,其生长和油脂合成受到严重抑制。对于水胁迫条件的变化,小球藻能通过细胞内蛋白质、油脂含量的相应改变,来启动渗透调节机制来维持正常的生理机能。2.Trisol提取法所提蛋白的纯度和浓度均能满足双向电泳实验的要求。当选择24 cm p H3~10的线性IPG胶条时,上样量为500μg,聚焦80 000 Vh效果最佳,可分辨蛋白点达726±18个;当选择24 cm p H4~7的线性IPG胶条时,上样量为1 000μg,聚焦80 000 Vh效果最佳,可分辨蛋白点达1 230±18个。3.通过双向电泳结合质谱技术,分析比较了沙漠小球藻在水胁迫条件下第0、6、12、18、24和30天的蛋白质组学变化,发现32个具有统计学显著差异的蛋白点,其中丰度上调的有12个,丰度下调的有12个,丰度先下调后上调的8个。29个蛋白点被成功鉴定,这些蛋白按其参与生物代谢过程被分为7类,分别为参与能量生成与转化相关蛋白(3个);参与物质代谢相关蛋白(4个);抗氧化相关蛋白(1个);参与光合作用相关蛋白(3个);转运与细胞结构相关蛋白(2个);抗逆相关蛋白(2个);未知功能蛋白(14个)。这些蛋白的表达变化影响着沙漠小球藻的油脂积累,其中ATP合成酶、ATP依赖的锌金属蛋白酶FTSH 5、分子伴侣TCP-1/cpn60、核酮糖磷酸异构酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶以及乌头酸水合酶直接或间接地参与了沙漠小球藻细胞内的油脂代谢。
中文关键词沙漠 ; 小球藻 ; 水胁迫 ; 油脂积累 ; 双向电泳 ; 蛋白质组
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1017728687.nh&DbName=CMFD2018
来源机构石河子大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257359
推荐引用方式
GB/T 7714		 牟云. 沙漠小球藻（Chlorella sp.）产油性能及其调控机制的研究[D]. 石河子大学,2017.
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