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不同品系杜氏藻的生理生化和系统发育研究

2020-12-08阅读(515)

不同品系杜氏藻的生理生化和系统发育研究

论文摘要

杜氏藻（Dunaliella）是一种嗜盐的单细胞微藻,常见于海洋、盐湖等无机盐含量较高的水体当中,是目前已报道的具有较强耐盐性的真核生物,其细胞形态、生理和生化指标依据周围环境进行变化。杜氏盐藻现已被工业化产业大量应用,可以用于规模化生产β-胡萝卡素、油脂、藻多糖以及固醇类化合物等活性物质。本研究对20株品系不同的杜氏藻进行形态、生理生化指标的测定,在此基础上,形态学联合分子生物学技术对杜氏藻属进行鉴定。本研究综合细胞生物学、生物化学与分子生物学技术对20株不同品系的杜氏藻资源进行研究,研究结果如下:1.杜氏藻形态观察及生理生化指标测定结果显示:杜氏藻均为单细胞,具有12条顶生鞭毛,色素体杯状,近基部有一个较大蛋白核,少数具眼点,无纤维素细胞壁,形状为梨形、椭圆形、长颈形等。D13藻株体型最大,D4与D14体型最小,杜氏藻体型与其生化指标无明显相关性。D6生长能力最强,可用于杜氏藻的大规模生产;D18耐盐能力最强,可用作藻类耐盐基因的进一步挖掘;D1与D11的β-胡萝卜素积累能力最强,可用于工业生产β-胡萝卜素;D18油脂积累能力最强,可用于生物柴油的深入研究;D8的3-磷酸甘油磷酸酶活性最强,可用于杜氏藻属细胞酶运行机制的研究。2.杜氏藻分子系统发育结果显示:替换矩阵的极大似然估计值中,G与A、胸T与C之间的替换率值均较高,从杜氏藻的基因组水平上看,杜氏藻的基因进化过程中,G-A、C-T替换显著。杜氏藻基因遗传距离数值则显示各个藻株之间的遗传距离较近。ITS和COX2-3序列的系统进化结果显示,杜氏藻种间均可划分为两大分支,两大基因构建的进化树的结果相似度较高。在第一大分支中,D1、D2、D3、D4、D9和D10聚为一支（ITS支持率为:100/0.51/100;COX2-3支持率为:99/-/77）,在第二大分支中,D11、D15和D18聚为一支（ITS支持率为:100/1/100;COX2-3支持率为:89/1/65）。作为一类高附加值工业微藻,目前杜氏藻资源的发掘与利用十分必要。本文的研究结果不仅对不同杜氏藻资源形态、生理及遗传特征的深入研究具有重要的启示意义,而且为特色藻株的挖掘,耐盐藻类资源的深入挖掘与利用奠定了基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 综述
  •   1.1 杜氏藻综述
  •     1.1.1 杜氏藻的分类地位及分布
  •     1.1.2 杜氏藻耐盐机制的研究
  •     1.1.3 杜氏藻的工业应用
  •     1.1.4 杜氏藻的系统发育
  •   1.2 研究现状
  •   1.3 研究目的与意义
  • 第二章 杜氏藻（Dunaliella）的培养及生理生化鉴定
  •   2.1 试验材料
  •     2.1.1 藻种培养
  •   2.2 生理生化指标测定
  •     2.2.1 细胞密度测定
  •     2.2.2 耐盐度测定2.2.3β-胡萝卜素含量的测定
  •     2.2.3 β-胡萝卜素含量的测定
  •     2.2.4 总脂含量的测定
  •     2.2.53 -磷酸甘油磷酸酶活性的测定
  •   2.3 研究结果
  •     2.3.1 杜氏藻的基本生理指标
  •     2.3.2 不同生长时期杜氏藻细胞密度检测
  •     2.3.3 杜氏藻的耐盐度
  •     2.3.4 杜氏藻的β-胡萝卜素积累
  •     2.3.5 杜氏藻的总脂含量
  •     2.3.63 -磷酸甘油磷酸酶活性测定
  •   2.4 讨论
  • 第三章 基于ITS基因的系统发育研究
  •   3.1 试验材料
  •   3.2 试验方法
  •     3.2.1 杜氏藻DNA的提取
  •     3.2.2 IT基因的PCR扩增
  •     3.2.3 PCR产物的纯化及序列测定
  •     3.2.4 关于ITS基因序列的系统进化分析
  •   3.3 研究结果
  •     3.3.1 ITS序列扩增结果
  •     3.3.2 ITS替换矩阵的极大似然估计
  •     3.3.3 杜氏藻ITS基因的遗传距离
  •     3.3.4 杜氏藻ITS基因系统进化树
  •   3.4 讨论
  • 第四章 基于cox2-3 基因的系统发育研究
  •   4.1 试验材料
  •   4.2 试验方法
  •     4.2.1 杜氏藻总DNA的提取
  •     4.2.2 cox2-3 基因的PCR扩增
  •     4.2.3 PCR产物的纯化及序列测定
  •     4.2.4 关于cox2-3 基因序列的数据处理
  •   4.3 研究结果
  •     4.3.1 cox2-3 序列扩增电泳图谱
  •     4.3.2 cox2-3 替换矩阵的极大似然估计
  •     4.3.3 杜氏藻cox2-3 基因的遗传距离
  •     4.3.4 杜氏藻cox2-3 基因系统进化树
  •   4.4 讨论
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 杜氏藻的形态、生理和生化指标研究结果
  •   5.2 杜氏藻的系统发育关系
  •   5.3 未来研究展望
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢
  • 个人简介及联系方式

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 尹旭岗

    导师: 谢树莲,高帆

    关键词: 杜氏藻,生理指标,生化指标,系统进化

    来源: 山西大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 山西大学

    基金: 山西省自然科学基金项目(201801D221242)

    分类号: Q945

    DOI: 10.27284/d.cnki.gsxiu.2019.001256

    总页数: 63

    文件大小: 3237K

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