三角褐指藻與塔瑪亞歷山大藻之間相互作用的分子機(jī)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(jī)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(shí)其對(duì)由甲藻引起的環(huán)境壓力的分子響應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)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(xì)胞器,如線粒體以及葉綠體受到嚴(yán)重的損害,包括細(xì)胞器膜模糊化或崩解以及細(xì)胞器變形等。我們同時(shí)利用RNA-seq監(jiān)測了在共培養(yǎng)處理后三角褐指藻細(xì)胞內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄水平的變化。結(jié)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(dá)水平被下調(diào)。與此同時(shí),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(xì)胞周期及細(xì)胞檢驗(yàn)點(diǎn)相關(guān)的蛋白其表達(dá)水平同時(shí)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(fù)制及細(xì)胞分裂等活動(dòng)受到了抑制。與此同時(shí),共培養(yǎng)條件下三角褐指藻細(xì)胞內(nèi) ABCB1轉(zhuǎn)運(yùn)子的表達(dá)水平被上調(diào),暗示塔瑪亞歷山大藻可能向細(xì)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(guān)鍵的作用。除此之外,三角褐指藻內(nèi)一種預(yù)測的富亮氨酸重復(fù)受體樣蛋白激酶(leucine-rich repeat receptor-like kinase),