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条斑紫菜叶状体不同区域光合作用比较分析及相关蛋白质组学研究

作　者: 周伟
导　师: 王广策
学　校: 中国科学院研究生院（海洋研究所）
专　业: 海洋生物学
关键词: 条斑紫菜 光合活性 类囊体膜 双向电泳 BN-PAGE
分类号: S917.3
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


紫菜是一种原始红藻，具有典型的异型生活史类型，包括叶状体（单倍配子体）和丝状体（二倍孢子体）两个世代。条斑紫菜叶状体由单层细胞组成，其雌性和雄性生殖细胞均由藻体上的营养细胞分化而来。叶状体不同部位细胞分化和发育能力不尽相同，因此不同区域光合活性也有差异，呈现出与高等植物叶片不同的光合活性异质化特性。为全面认识紫菜的光合作用过程，深入研究紫菜叶状体不同区域的光合活性，本论文首先研究了条斑紫菜叶状体不同区域光合碳同化能力的差异；其次研究了紫菜叶状体营养细胞区域和精子囊区域光合活性（PSⅠ和PSⅡ活性）以及对干出失水的响应。同时，在类囊体膜蛋白质组和叶状体可溶性蛋白质组学水平上研究光合作用的机制。研究结果表明：（1）幼嫩条斑紫菜叶状体基部到梢部组织的固碳量和光合活性的变化趋势为，基部区域组织固碳量明显低于其它区域，靠近梢部的区域固碳量最高；基部和梢部组织的光合活性偏低，中间部位的藻体组织光合活性偏高，叶绿素水平则表现出从基部到梢部逐渐减少的趋势；（2）利用调制叶绿素荧光仪比较了条斑紫菜叶状体营养细胞和雄性细胞在干出状态下的响应机制，发现营养细胞和雄性组织细胞表现出相似的耐干出特性，说明营养细胞分化为精子囊的过程不受脱水状态的影响，并且认为条斑紫菜营养细胞和雄性细胞的这种耐干出性可能与光系统I（PSI）的光合活性有关；（3）利用蔗糖密度梯度离心方法分离到条斑紫菜叶状体类囊体膜和光系统I及光系统II，建立了适合紫菜类囊体膜蛋白的BN-PAGE和SDS-Urea-PAGE相结合的双向电泳技术体系，初步比较分析了野生型和绿色突变型藻体类囊体膜蛋白差异；（4）初步建立了适合紫菜叶状体细胞总可溶性蛋白质组的双向电泳技术体系，为进一步在蛋白水平研究紫菜各项基本生物学问题提供了基础。以上研究结果说明紫菜叶状体的光合作用过程不同于陆地植物，具有独特性，是研究藻类光合作用尤其是光合进化的重要模式材料。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章 前言  9-39
  第一节 紫菜生物学特征与经济价值  9-15
    1. 紫菜的分类地位及分布  9
    2. 紫菜的经济价值  9-10
    3. 紫菜的栽培  10-11
    4．紫菜生活史及减数分裂  11-15
  第二节 光合作用及类囊体膜的结构  15-27
    1. 光合作用的机理  17-18
    2．叶绿体  18
    3．类囊体  18-19
    4. 类囊体膜上的色素蛋白复合物  19-26
    5．类囊体膜上的蛋白质  26-27
  第三节 紫菜等潮间带大型海藻对干出的响应  27-31
    1. 干出对潮间带大型海藻分布的影响  27
    2．干出对潮间带大型海藻光合作用等生理特性的影响  27-29
    3．潮间带海藻耐受干出脱水的响应机制  29-31
  第四节 研究方法  31-38
    1. 叶绿素荧光动力学及 PAM 的应用  31-33
    2. 双向电泳  33-37
    3. 膜蛋白的双向电泳  37-38
  第五节 研究内容与目的  38-39
    1. 研究内容  38
    2. 研究目的  38-39
第二章 条斑紫菜叶状体不同区域光合活性的研究  39-44
  1．材料与方法  39-40
  2. 结果  40-42
  3. 讨论  42-44
第三章 条斑紫菜叶状体营养细胞与雄性细胞光合活性比较  44-53
  1. 材料与方法  44-46
  2. 结果  46-51
  3. 讨论  51-53
第四章 条斑紫菜叶状体类囊体膜色素蛋白复合物研究  53-70
  第一节 条斑紫菜叶状体类囊体膜的分离与鉴定  53-57
    1. 材料与方法  53-54
    2. 结果  54-57
    3. 讨论  57
  第二节 类囊体膜蛋白组成的双向电泳研究  57-65
    1. 材料与方法  57-59
    2. 结果  59-64
    3. 讨论  64-65
  第三节 光系统活性研究  65-70
    1. 材料与方法  65-66
    2. 结果与讨论  66-70
第五章 条斑紫菜叶状体总可溶性蛋白质组初步研究  70-78
  1．材料与方法  70-72
  2. 结果与讨论  72-77
  附表  77-78
总结  78-79
参考文献  79-98
论文发表情况  98-99
致谢  99

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