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浒苔生理生态特性和转录组研究

高珍  
【摘要】: 浒苔(Enteromorpha prolifera)属潮间带经济藻类,多变的海洋环境使浒苔具有抵抗高温、高光强、高渗透等非生物胁迫的生态特性。本文对多种常见环境因子变化对浒苔孢子放散的影响进行了研究,并确定了影响浒苔孢子萌发和生长的各单因子的适应范围;采用高通量测序的方法分析了浒苔的转录组,对潮间带大型绿藻应对环境胁迫与绿潮爆发的分子机制进行初步的研究。取得的主要研究结果如下: 1.证实了适当程度的环境胁迫能够促进浒苔孢子放散,且不同因子对浒苔孢子放散的影响不同,其中盐度变化的影响最为显著。在实验各项环境因子中,盐度变化各组对浒苔孢子放散的刺激作用均十分显著,而降低盐度比升高盐度效果更明显,其中盐度从30‰降低到10‰的实验组孢子放散量最大。此外,温度变化、干出失水后复水、藻体片段化均能促进孢子放散。研究结果表明孢子繁殖是浒苔应对环境胁迫的一种有效方式,为探索浒苔绿潮种源发生提供了证据,也为研究浒苔绿藻暴发机制和治理浒苔绿潮提供了启示。 2.通过对浒苔属浒苔孢子萌发和生长的生态因子条件的研究,确定了各单因子的适应范围及最适范围。结果表明,浒苔在盐度10~40‰,温度10~28℃,光强20~80μmol m~(-20 s~(-1)范围能够萌发。10‰盐度下浒苔萌发长出小苗后变黄,几乎停止生长,盐度20~40‰适宜浒苔的生长;温度28℃的浒苔萌发后停止生长,在10~24℃能够正常生长;光照越强浒苔生长速度越快。 3.采用高通量测序的方法,对潮间带大型绿藻应对环境胁迫与绿潮爆发的分子机制进行初步的研究。通过浒苔的转录组研究,测序得到平均长度75bp的read共29370732个,总长为2202804900bp,组装得到平均长度为40bp的contig 2288272个,总长91817153bp,N50(覆盖50%全基因组序列的contig长度)为43bp,最终得到平均长度为604bp的scaffold 52446个,总长31704089bp,N50为894bp,其中包括33631 unigenes。将测序得到的scaffold-genes功能进行注释和分类,通过与数据库比对得知Scaffold-gene可能参与的代谢种类有7种,包括参与C3、C4循环以及CCM(二氧化碳浓缩机制)相关的基因表达,与鞭毛的组成、运动以及增殖相关的基因表达,参与抵抗非生物胁迫有关的基因表达。


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