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螺旋藻生长对温度的响应规律与其低温、高温诱导蛋白的初步研究

作　者: 杨学文
导　师: 李博生
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 植物学
关键词: 螺旋藻低温高温生长蛋白质交叉适应
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文以目前世界上进行产业化养殖的三种螺旋藻——内蒙古螺旋藻、钝顶螺旋藻和极大螺旋藻为材料,研究了不同温度对其生长、蛋白质含量和蛋白质种类的影响,旨在为螺旋藻的产业化养殖和品种改良提供基础数据。研究结果如下:（1）在恒温、光期光照强度为180μmol·m^-2·s^-1的条件下,内蒙古螺旋藻的最适生长温度区间为20℃～35℃,钝顶螺旋藻为20℃～30℃,极大螺旋藻为25℃～35℃;三个藻种耐零上低温能力和高温能力大小顺序均是:内蒙古螺旋藻>极大螺旋藻>钝顶螺旋藻。（2）三种螺旋藻的极端致死温度具有时间效应。三种螺旋藻的极端致死低温是:内蒙古螺旋藻-7℃36h或-18℃12h,钝顶螺旋藻-18℃18h,极大螺旋藻-7℃36h或-18℃12h;三个藻种的极端致死高温大约都是60℃10min。随着持续时间延长,其低温致死温度会上升,高温致死温度会降低。（3）温度对这三种螺旋藻的蛋白质含量有不同的效应:在24h的不同温度处理下,内蒙古螺旋藻在高温（40℃）下积累较多的蛋白质,钝顶螺旋藻则在低温（15℃）下积累较多的蛋白质,极大螺旋藻在最适温度下蛋白质含量最高;但96h的低温（15℃）胁迫和高温胁迫均会降低螺旋藻蛋白质含量,胁迫温度使钝顶螺旋藻和极大螺旋藻蛋白质含量的降低幅度较大,对内蒙古螺旋藻蛋白质含量的影响相对较小。较长时间（96h）的恒温,即使不是胁迫温度,也不利于螺旋藻蛋白质的积累。（4）三种螺旋藻在低温、高温胁迫下均有特异蛋白出现。不同藻种在低温、高温胁迫下非变性蛋白质种类的变化存在明显的种间差异。三种螺旋藻在低温、高温胁迫下出现的特异多肽的数量、持续时间以及分子量等也存在明显的种间差异;低温诱导蛋白的分子量和持续的时间与螺旋藻的耐低温能力可能存在一定的关系,即低温诱导蛋白稳定以及分子量大的螺旋藻藻种抗低温能力更强;高温诱导蛋白的分子量与螺旋藻的耐高温能力存在一定的相关性,高温诱导蛋白分子量大的螺旋藻抗高温能力更强,而高温诱导蛋白种类的多少及持续的时间与螺旋藻的抗高温能力没有明显的相关性。（5）内蒙古螺旋藻经低温15℃预处理1h或24h后迅速转到40℃下生长,只能提高其第一天的生长速率,以后每天的生长速率降低或与对照无显著差异;钝顶螺旋藻经低温15℃24h处理后迅速转到38℃下,只能略提高其第一天的生长速率,以后生长速率降低;极大螺旋藻经低温15℃24h或1h处理后迅速转到40℃下,均不能提高其生长速率。内蒙古螺旋藻、钝顶螺旋藻和极大螺旋藻经高温（40℃或38℃）处理1h和24h后迅速转到15℃下生长,均不能提高其生长速率和生物量积累。

全文目录

1 前言  8-23
  1.1 文献综述  8-22
    1.1.1 蓝藻耐逆温生理机制研究进展  8-15
    1.1.2 螺旋藻及螺旋藻生物学研究概况  15-22
  1.2 研究意义  22
  1.3 技术路线  22-23
2 温度对三种螺旋藻生长及蛋白质含量的影响  23-34
  2.1 材料与方法  23-25
    2.1.1 实验材料  23
    2.1.2 不同温度下螺旋藻生长速率的测定  23
    2.1.3 不同温度下培养的螺旋藻干粉蛋白质含量的测定  23-25
    2.1.4 螺旋藻极端存活温度的测定  25
  2.2 结果与分析  25-31
    2.2.1 三种螺旋藻不同温度下生长速率的比较  25-26
    2.2.2 最适温度区间内三种螺旋藻生长动态的比较研究  26
    2.2.3 低温对三种螺旋藻生长的影响  26-27
    2.2.4 高温对三种螺旋藻生长的影响  27-28
    2.2.5 低温、高温对三个藻种蛋白质含量的影响  28-29
    2.2.6 螺旋藻存活的极端温度的比较研究  29-31
  2.3 讨论  31-33
  2.4 小结  33-34
3 螺旋藻低温、高温诱导蛋白的初步研究  34-49
  3.1 材料与方法  34-39
    3.1.1 实验材料  34
    3.1.2 主要试剂  34-36
    3.1.3 材料处理  36
    3.1.4 螺旋藻蛋白质样品的提取  36-37
    3.1.5 螺旋藻蛋白质的电泳分离  37-39
  3.2 结果与分析  39-45
    3.2.1 螺旋藻低温、高温处理后全蛋白Native PAGE 图谱  39-40
    3.2.2 螺旋藻低温、高温处理后全蛋白SDS-PAGE 图谱  40-45
  3.3 讨论  45-48
    3.3.1 高温、低温诱导蛋白与螺旋藻抗性的关系  46
    3.3.2 SDS-PAGE 中的特异蛋白多肽与螺旋藻抗性的关系  46-47
    3.3.3 螺旋藻蛋白质非变性电泳图谱和变性电泳图谱的比较  47-48
  3.4 小结  48-49
4 螺旋藻高、低温“交叉适应”的初步研究  49-60
  4.1 材料与方法  49-50
    4.1.1 实验材料  49
    4.1.2 材料处理方法  49-50
  4.2 结果与分析  50-58
    4.2.1 低温处理对耐高温能力的影响  50-54
    4.2.2 高温处理对耐低温能力的影响  54-58
  4.3 讨论  58-59
  4.4 小结  59-60
5 结论  60-61
6 研究展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-70
作者简介  70

螺旋藻生长对温度的响应规律与其低温、高温诱导蛋白的初步研究

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