三角褐指藻與塔瑪亞歷山大藻之間相互作用的分子機理.pdf

1、水域中浮游植物群落內(nèi)優(yōu)勢種群的更替在有害藻華爆發(fā)的過程中發(fā)揮著十分重要的作用。然而,這一生態(tài)演替的分子機理目前仍然沒有被完全解釋,如最常在硅藻和甲藻間發(fā)生的群落演替。因此,我們利用生化分子手段研究了硅藻三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)在與一種甲藻,塔瑪亞歷山大藻(Alexandrium tamarense),共培養(yǎng)時其對由甲藻引起的環(huán)境壓力的分子響應。試驗結果顯示,共培養(yǎng)處理24 h后三角褐指藻的生長狀況

2、受到顯著地抑制。三角褐指藻的細胞器,如線粒體以及葉綠體受到嚴重的損害,包括細胞器膜模糊化或崩解以及細胞器變形等。我們同時利用RNA-seq監(jiān)測了在共培養(yǎng)處理后三角褐指藻細胞內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄水平的變化。結果顯示,參與糖酵解、TCA循環(huán)、脂肪酸β-氧化以及氧化磷酸化過程的一些基因其轉(zhuǎn)錄表達水平被下調(diào)。與此同時,參與碳固定以及光合作用過程的基因,包括能量代謝以及二氧化碳吸收,其轉(zhuǎn)錄水平也受到抑制。一些與細胞周期及細胞檢驗點相關的蛋白其表達水平同時被

3、下調(diào)了,暗示三角褐指藻在與塔瑪亞歷山大藻共培養(yǎng)的條件下其 DNA復制及細胞分裂等活動受到了抑制。與此同時,共培養(yǎng)條件下三角褐指藻細胞內(nèi) ABCB1轉(zhuǎn)運子的表達水平被上調(diào),暗示塔瑪亞歷山大藻可能向細胞外分泌出一些具有功能作用的化感物質(zhì),而這些化感物質(zhì)可能在硅藻和甲藻群落演替的過程中起著關鍵的作用。除此之外,三角褐指藻內(nèi)一種預測的富亮氨酸重復受體樣蛋白激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase),