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亚历山大藻产毒生理及合成机制研究

张树刚  
【摘要】: 本论文调查了中国东南沿海亚历山大藻麻痹性贝毒的含量和组成特征,及环境因子对三株亚历山大藻毒素含量和组成的影响;分析了不同细胞周期和生长周期产毒亚历山大藻毒素的生物生产;研究了不同毒素组成的亚历山大藻中硫转运酶的活性及其理化特性;比较研究了有毒和无毒亚历山大藻细胞蛋白质组的差异表达及毒素指示蛋白作用,探讨了亚历山大藻中毒素的合成途径,取得的主要结果如下: 分析了中国东南沿海16株亚历山大藻(Alexandrium)麻痹性贝毒组成,发现中国沿海的A. affine均不能生产麻痹性贝毒,而A. tamarense和A. catenella含有麻痹性贝毒。有毒亚历山大藻的毒素组成均以低毒性的N-磺酰氨甲酰基类毒素C2(约占总量的60-70%)和膝沟藻毒素GTX5(约占总量的20-30%)为主,此外还含有痕量的C1,GTX1,GTX4,GTX3和新石房蛤毒素neoSTX等。研究了不同生长期、不同温度、盐度以及营养盐条件下,三种产毒亚历山大藻A. tamarense DH01, A.tamarense MJ02和A. tamarense GX02细胞中麻痹性贝毒含量及组成的变化,表明在指数生长期细胞毒素含量(Qt,fmol/cell)要高于平稳期的细胞毒素含量,毒素含量随温度、盐度增加呈下降趋势,在氮限制时细胞毒素含量低于氮源充足时的细胞毒素含量,而在磷限制时细胞毒素含量要远高于磷源充足时的细胞毒素含量。但在上述各培养条件下,三种亚历山大藻细胞中的各类毒素组分变化不大,保持相对稳定。 运用细胞同步化培养的方法,研究了一株塔玛亚历山大藻A. tamarense CI01不同细胞周期中细胞毒素含量与组成的变化,揭示毒素合成在细胞周期的G1期,由光诱导合成,而在其他细胞周期则不合成毒素。比较分析单细胞C1,2毒素和GTX2,3毒素合成时间及速率,结合细胞中硫转运酶的作用,推测在A. tamarenseCI01中细胞首先合成膝沟藻毒素GTX2,3,在硫转运酶的作用下,再进一步转化为C1,2毒素。 比较研究了不同毒素组成亚历山大藻中硫转运酶活性,结果表明,除在南海筛选的一株产毒亚历山大藻A. tamarense CI01中检测到硫转运酶活性外,其他产毒株中均未检测到硫转运酶活性,在无毒株A. tamarense CCMP2023中也未检测


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