缺水胁迫下鱼腥蓝细菌PCC7120光合色素及蛋白质表达变化初探

论文摘要

鱼腥蓝细菌PCC7120具有与生俱来的耐旱能力。在其遭遇缺水胁迫时,会发生一系列生理变化,特别是光合色素的降解。本文研究了鱼腥蓝细菌PCC7120在干燥条件下叶绿素和藻蓝素的变化,并以叶绿素的降解程度作为衡量干燥程度的指标。将干旱前后的蛋白质作二维电泳,比较干燥前后蛋白质图谱的差异。本文还通过生物信息学方法预测了鱼腥蓝细菌PCC7120中可能与耐干旱相关的基因,并初步预测其功能,为进一步研究蓝细菌的抗旱机制提供理论依据。1,干燥指标的建立及干燥条件下光合色素的变化经多次比较,选择以过滤的方式将菌体过滤于滤纸上,然后置于连续光照(3.5J.m-2.s-1),28℃,30%相对湿度下风干。通过研究细胞全波长扫描图谱、藻蓝素和叶绿素随干燥时间长短的变化发现,随着干燥时间的延长,菌体的光合色素含量会下降。由于干燥条件下同样会带来氮、硫等主要营养物质缺乏的胁迫,本研究还比较了缺硫、缺氮条件下光合色素的变化,发现仅藻蓝素含量下降而叶绿素含量并未随之下降。因此选择叶绿素的降解程度作为衡量干燥程度的指标。2,二维电泳检测干燥前后蛋白质表达的差异提取未干燥和干燥至叶绿素含量降低20%的菌体可溶性蛋白质,进行二维电泳,比较干燥处理前后蛋白质表达的变化。3,生物信息学方法预测鱼腥蓝细菌PCC7120中可能与干旱相关的基因通过BLAST分析、筛选,初步预测鱼腥蓝细菌PCC7120中有几类基因与干旱胁迫相关。其中,在遭遇干旱胁迫时表达量可能会上升的有与糖代谢相关基因、清除自由基相关基因、调控耐干旱胁迫相关基因表达的一些转录因子以及一些伴侣蛋白和热激蛋白;而在遭遇干旱胁迫时表达量可能会下降的有与二氧化碳吸收、光合作用、氮和无机碳化合物转运相关基因,以及转录与翻译相关基因,与膜脂和多糖合成相关基因、去饱和酶基因、脱水相关基因。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 蓝细菌对缺水胁迫的响应
• 1.1.1 蓝细菌的趋水性
• 1.1.2 蓝细菌遭受干旱胁迫的生理调节
• 1.1.3 蓝细菌遭遇干旱胁迫时分子水平上的响应
• 1.2 蛋白质二维电泳技术
• 1.2.1 蛋白质二维电泳技术的基本原理
• 1.2.2 蛋白质二维电泳技术的发展
• 1.2.3 蛋白质的检测与鉴定
• 1.3 研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 菌株
• 2.2 培养基配方及培养条件
• 2.3 主要生化试剂及仪器
• 2.4 实验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 干燥条件
• 3.2 细胞的全波长扫描
• 3.3 光合色素的含量在干燥条件下的变化
• 3.4 干燥前后菌体蛋白质二维电泳
• 3.5 受干旱影响的基因预测分析
• 4 讨论与总结
• 4.1 干燥条件下鱼腥蓝细菌PCC7120光合色素的变化
• 4.2 鱼腥蓝细菌PCC7120蛋白质表达的变化
• 4.3 鱼腥蓝细菌蛋白质二维电泳技术的一些要点
• 4.4 小结
• 参考文献
• 附录 蛋白质定量标准曲线
• 致谢