一、绿藻假根羽藻色素-蛋白复合物的分离及其特性研究(论文文献综述)
刘明媚[1](2019)在《假根羽藻PSⅠ捕光天线序列测定及衣藻高光对PSⅠ光合色素影响的研究》文中认为假根羽藻(Bryopsis corticulans)是生长在潮间带的大型绿藻,涨潮时藻体处于以蓝绿光和绿光为主的弱光环境中,并能够完成吸能、传能和转能过程以满足自身生长的需要;落潮时,藻体又能够适应高光强的暴露环境并进行光保护。光系统I(PSⅠ)是一种高效的自然光能转换器,由于藻类生存环境和进化地位的特殊性,其光系统I捕光天线(LHCI)结构也具有物种特异性。基于对假根羽藻PSⅠ-LHCI分离纯化与表征研究,我们实验室与中科院植物所、清华大学合作开展结构研究,采用冷冻电镜技术解析了该绿藻PSⅠ-LHCI的结构,但是由于该物种尚没有基因序列信息,以及Lhca天线序列的高度相似性,造成结构解析受阻。因此本研究主要通过分子生物学方法,获取假根羽藻所有Lhca天线蛋白的序列,为假根羽藻PSⅠ-LHCI的结构解析提供序列信息,并在结构研究的基础上,研究高光下衣藻光合色素的变化及其光保护机制。主要研究结果如下:1.通过同源序列扩增与转录组测序相结合的方法,获取了假根羽藻8种Lhca捕光天线蛋白氨基酸序列。序列比对及进化分析结果显示,假根羽藻8种捕光天线蛋白氨基酸序列相似,不同物种之间的捕光天线蛋白氨基酸序列较为保守。2.通获取的8种氨基酸序列与天线蛋白的电子密度进行匹配,对假根羽藻PSⅠ-LHCI超复合物中每个Lhca进行识别,为解析假根羽藻PSⅠ-LHCI分辨率为3.49?的冷冻电镜结构提供了重要信息。3.对莱茵衣藻进行正常光及高光两种不同培养条件的处理,并通过蔗糖密度梯度离心的方法,分离制备两种不同处理条件下莱茵衣藻的类囊体膜。为了研究高光下衣藻PSⅠ-LHCI的光保护机制,我们使用β-DDM增溶类囊体膜,分离纯化了PSⅠ-LHCI复合物。4.研究了高光处理前后衣藻藻体、类囊体膜、PSⅠ-LHCI的色素组成变化,结果显示:高光处理后的莱茵衣藻藻体、类囊体膜以及分离的PSⅠ-LHCI复合物中,均检测到叶黄素循环中间产物Ant和产物Zea这两种色素组分,而未经高光处理的样品中缺少这两种组分;通过对比高光处理前后,藻体中色素的变化趋势及类囊体膜样品中的色素含量,结果表明高光条件下,样品中的紫黄质Vio向玉米黄质Zea发生了转化;通过对高光处理后3种条带复合物样品中Zea转化率的计算,条带1-LHCII复合物玉米黄质的转化率为54%,条带2的转化率为33%,而条带3-PSⅠ-LHCI复合物中也有少量玉米黄质的转化,转化率仅为13%左右。说明高光条件下,PSⅠ-LHCI复合物中产生了叶黄素循环。
常立静[2](2014)在《假根羽藻光系统Ⅰ核心复合体光保护特性的研究》文中研究说明光合作用是地球上最重要的化学反应,它为地球上的生命提供物质保证。光合作用发生在真核生物的叶绿体以及光合细菌的光合片层。光合作用主要由相关的光合膜蛋白承担能量传递与转化。主要的膜蛋白为光系统Ⅱ,光系统Ⅰ,细胞色素b6f复合体,ATPase。光系统Ⅰ(photosystem I,简写为PSI)是光合作用中参与光合原初反应的主要膜蛋白复合体之一。真核生物的PSI是由核心复合体(core)和捕光蛋白复合体I(light-harvesting complex I, LHCI)组成;核心复合体由14个蛋白亚基构成,在复合体中心包含有原初反应中心;LHCI复合体主要是能量的吸收并将能量逐级传递到核心复合体原初反应中心。在本文中,我们利用假根羽藻为材料,探索出了用于提取PSI复合体、core复合体以及LHCI复合体的方法。由于假根羽藻中含有的a胡萝卜素与其他物种含有的p胡萝卜不同,因此研究核心复合体以及LHCI也许会揭示生物不同的光保护机制以及能量传递过程。本论文的主要研究结果如下:1.假根羽藻PSI以及其亚基的分离纯化方法的建立PSI的分离是以低等真核生物假根羽藻为实验材料,由于假根羽藻叶绿体中淀粉较多,且PSI的外周天线较多,而且在纯化过程中,不但需要保证纯度(尤其是ATPase的污染),又要保证PSI颗粒的完整性,因此给假根羽藻PSI的纯化有一定的困难。在本方法中,使用去垢齐β-DDM作为增溶剂,通过蔗糖梯度密度垂直离心技术纯化得到PSI粗样品,然后进行第二次水平超离获得较纯的PSI样品,在此样品中ATPase的污染很少。然后使用β-DDM和ZW3-16为增溶剂,利用蔗糖密度梯度水平离心得到PSI核心复合体。2.假根羽藻PSI核心复合体的功能研究根据本实验室前期研究,假根羽藻PSI中仅含有a胡罗素(胡萝卜素在绿色植物以及绿藻的光保护过程中起关键作用),因此猜测,其能量吸收、传递以及光保护机制会有所不同。通过常温吸收光谱、低温(77K)荧光光谱,以及纳秒闪光光谱研究其能量传递以及光保护机制,通过纳秒闪光光解发现,尽管假根羽藻中含有a胡萝卜素,但是其光保护机制和p胡萝卜素是一样的。3.假根羽藻PS I天线复合体在高等植物豌豆PSI中LHCI含有4个亚基蛋白,而在绿藻莱茵衣藻中LHCI含有9个亚基蛋白。假根羽藻LHCI的多肽研究发现含有8个天线亚基。
彭倩倩[3](2014)在《不同氮素水平对产油尖状栅藻色素-蛋白复合物与全蛋白表达的影响》文中认为尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus)是一种单细胞淡水绿藻。前期研究证实,该藻在3.6mM NaNO3条件下总脂含量最高可达细胞干重的54%,在6mM NaNO3条件下可获得最高单位体积总脂产率。这表明低氮条件在一定程度上促进了藻细胞油脂的积累。本文以尖状栅藻为实验材料,通过分析尖状栅藻细胞活体和类囊体膜的光谱特性、色素蛋白复合物的组成与能量传递特性及细胞差异蛋白表达等信息,探究低氮胁迫条件下尖状栅藻在快速积累油脂过程中光合能量传递及色素蛋白复合物的变化规律,揭示其油脂积累过程中的光合作用响应机制,为进一步研究微藻产油及其调控机制及优化其培养条件提供一定的理论基础。研究结果如下:(1)采用圆盘电泳技术(SDS-PAGE)从尖状栅藻中分离得到6条色素-蛋白复合物条带。高效液相色谱技术(HPLC)分析结果显示,CPⅠ、CPa1、CPa2含有的色素成份主要有叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Carotenoid);捕光色素-蛋白复合物(LHCP)和游离色素(FP)中主要含有Chla、Chlb、叶黄素(Lutein)、堇菜黄素(Violaxanthin)、新黄质(Neoxanthin)、玉米黄素(Zeaxanthin)及β-胡萝卜素(β-carotene)。二次电泳及质谱技术分析结果表明,CPⅠ、CPⅠa多肽组成大致类似主要为83KD、82KD多肽,其次为42KD、44KD和25-30KD多肽。CPa1、CPa2中主要有56KD、50KD及少量38KD、39KD多肽。LHCP中多肽分子量主要为26KD、27KD,还有少量20KD、21KD的多肽。依据各条带的77K光谱特性及色素与多肽分析结果,按照迁移速率由小到大6条带分别为:CPⅠ、CPⅠa、CPa1、CPa2、LHCP、FP。(2)从不同NaNO3浓度(18mM、9.0mM、6mM、3.6mM)和不同培养时相(第3、6、9、12、15天)的尖状栅藻中分离的色素蛋白复合物存在差异,相对于全氮(18mM NaNO3),低氮条件下色素蛋白复合物颜色逐渐变浅,光系统中心复合物CPⅠ、CPa1、CPa2变化最为显着。1/3N(6mM NaNO3)培养至第9天时CPa1、CPa2消失,1/5N(3.6mM NaNO3)培养至第3天CPa1、CPa2就已经消失,表明低氮对光系统Ⅱ(PSⅡ)中心复合物影响显着。(3)色素蛋白复合物的77K荧光发射光谱分析结果显示,随NaNO3浓度的降低,CPⅠa、CPa2的最大荧光发射峰增高,CPa2的最大荧光发射峰位出现红移,说明氮限制影响到LHCP与光系统中心复合物之间的能量传递。(4) iTRAQ结果表明:低氮限制时尖状栅藻中有145个差异蛋白显着表达,其中包括98个上调蛋白和47个下调蛋白。上调的差异蛋白主要涉及三羧循环(TCA)和糖酵解/糖异生途径,包括苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase)、乌头酸水合酶(aconitate hydratase)、延胡索酸水化酶(fumarate hydratase)、丙酮酸激酶部分蛋白(Phosphoenolpyruvate/pyruvate domain-containing protein)、乙醇酸脱氢酶(glycolatedehydrogenase)、6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)等,表明藻细胞通过分解碳水化合物为细胞的基本生理代谢供能。下调的差异蛋白主要涉及光合作用,包括光系统Ⅱ内周天线CP47蛋白(photosystem II47kDa protein)、光系统Ⅱ内周天线CP43脱辅基蛋白(Photosystem II CP43chlorophyll apoprotein)、PSⅡ中心D1蛋白(Photosystem Q(B) protein)、叶绿素a/b捕光色素蛋白复合物(light-harvesting chlorophyll-a/b binding protein LhcbM3、LhcbM4)、light-harvestingcomplex I protein(LHC I)、PSⅠ中心A2脱辅基蛋白(Photosystem I P700chlorophyll aapoprotein A2)、PSⅡ中心D2蛋白(Photosystem II D2protein)等,表明藻细胞通过降解光合相关蛋白减少还原力以降低细胞损伤及维持细胞基本生长所需的氮源。
周伟[4](2013)在《条斑紫菜叶状体不同区域光合作用比较分析及相关蛋白质组学研究》文中提出紫菜是一种原始红藻,具有典型的异型生活史类型,包括叶状体(单倍配子体)和丝状体(二倍孢子体)两个世代。条斑紫菜叶状体由单层细胞组成,其雌性和雄性生殖细胞均由藻体上的营养细胞分化而来。叶状体不同部位细胞分化和发育能力不尽相同,因此不同区域光合活性也有差异,呈现出与高等植物叶片不同的光合活性异质化特性。为全面认识紫菜的光合作用过程,深入研究紫菜叶状体不同区域的光合活性,本论文首先研究了条斑紫菜叶状体不同区域光合碳同化能力的差异;其次研究了紫菜叶状体营养细胞区域和精子囊区域光合活性(PSⅠ和PSⅡ活性)以及对干出失水的响应。同时,在类囊体膜蛋白质组和叶状体可溶性蛋白质组学水平上研究光合作用的机制。研究结果表明:(1)幼嫩条斑紫菜叶状体基部到梢部组织的固碳量和光合活性的变化趋势为,基部区域组织固碳量明显低于其它区域,靠近梢部的区域固碳量最高;基部和梢部组织的光合活性偏低,中间部位的藻体组织光合活性偏高,叶绿素水平则表现出从基部到梢部逐渐减少的趋势;(2)利用调制叶绿素荧光仪比较了条斑紫菜叶状体营养细胞和雄性细胞在干出状态下的响应机制,发现营养细胞和雄性组织细胞表现出相似的耐干出特性,说明营养细胞分化为精子囊的过程不受脱水状态的影响,并且认为条斑紫菜营养细胞和雄性细胞的这种耐干出性可能与光系统I(PSI)的光合活性有关;(3)利用蔗糖密度梯度离心方法分离到条斑紫菜叶状体类囊体膜和光系统I及光系统II,建立了适合紫菜类囊体膜蛋白的BN-PAGE和SDS-Urea-PAGE相结合的双向电泳技术体系,初步比较分析了野生型和绿色突变型藻体类囊体膜蛋白差异;(4)初步建立了适合紫菜叶状体细胞总可溶性蛋白质组的双向电泳技术体系,为进一步在蛋白水平研究紫菜各项基本生物学问题提供了基础。以上研究结果说明紫菜叶状体的光合作用过程不同于陆地植物,具有独特性,是研究藻类光合作用尤其是光合进化的重要模式材料。
邱宇[5](2010)在《石莼光合膜蛋白复合体的提取及光合特性研究》文中研究说明海洋绿藻光合膜蛋白结构与功能研究表明,绿藻在色素-蛋白复合物的组成上具有多样性,是绿藻适应海洋中特定生存环境的结果,暗示了海洋绿藻的光合膜蛋白在结构和能量传递等方面具有特异性,但这些特异的色素组成及荧光特性有何重要的生理功能,尚缺乏深入、系统的研究,本论文针对这些基础问题对绿藻石莼进行了研究。首先,成功用差速离心法提取出石莼类囊体膜,石莼的捕光系统较大。首次采用冻融-连续蔗糖梯度离心方法成功提取出石莼捕光色素天线蛋白复合物II(LHCII),SDS-PAGE凝胶电泳分析表明,石莼LHCII只有27 kDa一条带,表明得到的是纯度较高的LHCII样品。与菠菜LHCII相比,石莼LHCII缺少25 kDa的条带,表明在蛋白组成亚型上二者可能存在差异。石莼LHCII与菠菜LHCII的色素组成大致相同,但石莼LHCII含有独特的色素Chl a’。将LHCII进一步蔗糖梯度分离,可以看到石莼和菠菜的LHCII都主要以三聚体形式存在。石莼LHCII和菠菜LHCII相比,在圆二色光谱的蓝区有更为明显的差异,表明石莼的类胡萝卜素分子与蛋白结合的构象上与高等植物不同。其次,对石莼和菠菜类囊体膜热稳定性进行对比研究表明,石莼类囊体膜的变性温度Tm值比菠菜类囊体膜的Tm值高5℃,在菠菜类囊体膜内,温度首先影响膜蛋白内的能量传递,然后是色素之间的相互作用力和色素自身的变化。最后,用水热合成法在FTO玻璃上生成的纳米ZnO晶核分布比较均匀、粒径一般在2040 nm;用LB膜仪把类囊体膜吸附在纳米ZnO上,形成的Z型LB膜具有良好的导电性能,而且随着LB膜层数的增加短路电流不断增大,用菠菜类囊体膜制成的导电膜开路电压和短路电流比相同层数石莼类囊体导电膜小。
吴珊珊[6](2009)在《雨生红球藻色素蛋白复合物的分离及其特性》文中研究指明雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种单细胞鞭毛类绿藻,其生活史中主要有绿色游动细胞、绿色不动细胞以及红色休眠细胞等类型,在胁迫条件下细胞中会积累大量的Astaxanthin从而使细胞呈现红色。本文以雨生红球藻CG-11株为实验材料,首次从绿色细胞和红色细胞中分离出色素蛋白复合物,并对光谱特性进行了初步研究。研究结果如下:(1)对雨生红球藻不同类型的细胞光谱特性分析显示:与绿色细胞相比,红色细胞在450-550nm之间有较强吸收:采用436 nm和465 nm的光激发时,两种细胞的荧光发射光谱相似,均有三个发射峰,分别位于682 nm、693 nm和712 nm。当用490 nm的光激发时,绿色细胞在710 nm和730 nm附近具有发射峰,而红色细胞仅存在730 nm的长波荧光发射峰。结果表明雨生红球藻绿色细胞和红色细胞在光系统结构、组成及其色素蛋白复合物的排布等方面存在差异。(2)采用SDS-PAGE圆盘电泳分离技术,首次从雨生红球藻绿色细胞中分离得到5条色素蛋白复合物条带,根据77 K光谱特性分析,自上而下初步判断为CPⅠa、CPⅠ、CPa、LHCP1和LHCP2;从红色细胞中分离得到4条色素蛋白复合物,分别是CPⅠa、CPⅠ、CPa和LHCP1,最后两条均为游离色素。(3)CPⅠa和CPⅠ属于PSⅠ的色素蛋白复合物,红色细胞的CPⅠa的发射峰在717nm,绿色细胞CPⅠa的发射峰位于708 nm,均缺少高等植物PSⅠ的730 nm特征荧光峰,绿色细胞CPⅠ的发射峰位于713 nm,红色细胞CPⅠ的发射峰位于725 nm,与多数绿藻和高等植物CCⅠ的717-722 nm发射峰相近。(4)两种细胞内捕光复合物的色素组成及光谱特性存在差异,绿色细胞LHCP1的激发光谱中存在438 nm、480 nm和489 nm激发峰,红色细胞的LHCP1除以上激发峰附近的峰,还有位于457 nm的激发峰;高效液相色谱分析结果显示,红色细胞LHCP1中存在Astaxanthin色谱峰,由此初步推测在红色细胞中Astaxanthin可能与色素蛋白复合物结合。(5)雨生红球藻绿色细胞和红色细胞类囊体膜的多肽分子量大小相似,都位于20-97 kD之间。
李映霞[7](2007)在《三种红藻光合作用色素系统的比较研究》文中研究指明本研究分为三个部分:1.以坛紫菜(Porphyra haitanesis Chang et Zheng)的叶状体和丝状体为研究对象,比较坛紫菜叶状体和丝状体的光合色素、色素蛋白的组成,并提取纯化藻红蛋白、藻蓝蛋白、藻胆体及类囊体膜和光系统。研究结果表明坛紫菜叶状体和丝状体色素及色素蛋白的含量不同,藻红蛋白是主要的色素蛋白,坛紫菜叶状体和丝状体的藻红蛋白的含量分别为2.9mg藻红蛋白/g鲜重、4.2mg藻红蛋白/g鲜重,这表明坛紫菜叶状体和丝状体藻红蛋白含量丰富,是提取藻红蛋白很好的材料。藻胆体的性质差异不大,但类囊体膜差异显着,从坛紫菜叶状体中分离到了两种不同的类囊体膜带,光系统Ⅰ(PSⅠ)和PSⅡ分别结合在两条类囊体膜带上,但从坛紫菜丝状体中也分离到两条类囊体膜带,它们的光谱性质和蛋白组成相似,仅放氧速率和DCIP活性有差异,从坛紫菜丝状体中我们仅分离到PSⅡ。坛紫菜叶状体PSⅡ有5种外在蛋白(33、20、Cytc 550、15、12kDa蛋白),而坛紫菜丝状体外在蛋白仅有4条,缺少12kDa蛋白。2.以在中国江苏部分地区进行了大规模的商业化栽培的突变体条斑紫菜(Porphyra yezoensis Ueda)和野生型条斑紫菜为研究对象,比较其色素及色素蛋白组成、对不能光质的利用率及藻胆体的组成。条斑紫菜和突变型条斑紫菜对不同的光质利用效果有差异,在白光的照射下,野生型紫菜的放氧速率最大,而突变型紫菜在黄光照射下的放氧速率最大。条斑紫菜野生型与突变型色素含量上有明显的差异,突变型紫菜的藻红蛋白含量明显减少而藻蓝蛋白的含量增加。通过杂交的方法证实诱变所获得条斑紫菜突变体为细胞质突变,但是突变型紫菜却发生了由细胞核编码的γ亚基的缺失,这表明突变型紫菜藻红蛋白含量和性质发生了明显的变化。3.为了找出淡水红藻-深紫美芒藻(Compsopogon coeruleus (Balbis) Montagne)分布狭窄及生物产量低的原因,本文对深紫美芒藻在不同的盐离子浓度下的放氧速率及藻胆体色素组成和结构上进行研究。结果显示:微量的NaCl(0.1mM)促进深紫美芒藻放氧,而深紫美芒藻在较高的NaCl(1、10mM), NaH2PO4 (0.1、1、10mM)和NH4NO3(0.1、1、10mM)溶液中却没有检测到氧气的产生。这与深紫美芒藻生长的环境一致即深紫美芒藻生活在低盐浓度、低营养的泉水中。深紫美芒藻的藻胆体是由藻红蛋白、藻蓝蛋白及别藻蓝蛋白组成,上面结合α、β和γ亚基,含有藻红胆素、藻篮胆素,但缺乏缺少藻尿胆素。
陈晨[8](2007)在《盐生杜氏藻Dscbr基因的光保护功能及机制研究》文中认为光氧化现象会给光合生物造成致命的伤害,为了维持正常生理活动的运行,光合生物自发形成了一套防御保护机制(光氧化削减机制)以减少光氧化破坏。高等植物的早期光诱导蛋白(early light-induced proteins,ELIPs)作为光氧化削减机制的一部分,发挥着重要的修复和保护作用。本论文对高等植物ELIPs的同源基因——盐生杜氏藻(Dunaliella salina)Dscbr(carotene biosynthesis related)基因的转录调控、基因功能及其作用机制进行了初步研究,主要结论如下:一、盐藻Dscbr基因的转录受强光、盐震扰等非生物胁迫因子诱导,并具有瞬时性特征。本文采用实时荧光定量PCR的方法,以盐藻18S核糖体RNA基因为内标,对盐藻Dscbr基因在非生物胁迫条件(强光、盐震扰)下的差异表达进行了相对定量分析。从实验结果可以得出以下结论:(1)盐藻Dscbr基因的mRNA转录受光照强度的正调控。随着光强的增加,Dscbr基因表达量也相应提高,在强光(800μmol m-2s-1)处理2h后,其转录量达到最大,继续增加光强至1500μmolm-2s-1时,Dscbr的转录量虽然下降为最大量的40%,但仍保持着较高水平。(2)盐藻Dscbr基因的mRNA转录具有瞬时性特征。在强光(1500μmol m-2s-1)诱导下,其mRNA在2h内快速积累,当光照强度恢复正常(50μmol m-2s-1)时,其mRNA在1h内快速降解,2h后已恢复为正常水平。这与高等植物elip基因的mRNA在光胁迫下被瞬时诱导表达的特点一致。(3)盐震扰可以诱导盐藻Dscbr基因的转录。Dscbr基因转录量在短时间内(4h内)随处理时间相应提高,在4h达到最大值,继续延长震扰时间(至6h),表达量则会迅速下降接近正常水平(NaCl 1.5M)。此外,Dscbr基因的转录水平在低盐震扰(NaCl 0.5M)的各处理中均高于高盐震扰(NaCl 3.0M)的平行处理,这可能是因为盐藻本身是极端耐盐的生物,对于3.0M的NaCl有较强的适应性,也就是说高盐震扰所造成盐藻的光氧化胁迫程度轻于低盐震扰,而Dscbr基因作为光保护机制的一部分,在低盐震扰带来更为严重的光氧化破坏时,该基因的表达水平也相应更高。(4)Dscbr基因的瞬时高表达特点可能与其具有光保护和修复作用有关。Dscbr基因的表达受多种非生物胁迫因子的调控,而不是只受某单一因子的影响,据此推测Dscbr基因的瞬时高表达特点可能与强光等多种非生物胁迫造成的光氧化破坏有关,也就是可能与其具有光保护和修复作用有关。二、通过农杆菌介导的花序浸染法,盐藻Dscbr基因在拟南芥elip/cbr基因的转座突变株中得到遗传转化。为了鉴定盐藻Dscbr基因的功能,本文特选用拟南芥elip/cbr基因的转座突变株(由日本RIKEN生物资源中心提供,RIKEN BioResource Center编号:PST20631)为转基因植物材料,并取得以下结果:(1)在Dscbr基因ORF的5′引物和3′引物中引入构建表达载体所需的BamHI和SacI限制酶位点,通过双酶切和连接,成功构建了可以在植物中高效表达的载体pBI121—Dscbr,并用冻融法将其转入根癌农杆菌EHA105中;(2)采用经典的农杆菌介导的花序浸染法,在农杆菌浸染液中加入0.005%表面活性剂Silwet L-77,分批次进行拟南芥elip/cbr突变株的转化;(3)通过种子消毒方法的改良,建立了一套行之有效的拟南芥种子消毒和无菌苗种植的方法。首先用95%乙醇处理种子30-60sec,然后用15%(v/v)次氯酸钠(含0.05%Tween)摇动浸泡10min,无菌水冲洗5次,最后用0.1%琼脂糖将种子悬浮滴于1/2MS培养基,4℃春化2d,移入25℃,16h正常光照培养。此法适用于拟南芥转化子的选择标记筛选。三、转Dscbr基因拟南芥的强光耐受性提高到野生水平,从而获得了Dscbr基因具有光保护功能的直接证据。(1)本文采用改良后的种子消毒方法,将转化后的种子播于卡那霉素抗性培养基(含Km 50mg/L)上进行筛选,共获得76株抗性植株;(2)提取抗性植株的基因组DNA,用PCR的方法对抗性植株进行了分子生物学鉴定,共获得5株PCR阳性苗,初步证明Dscbr基因已转入拟南芥细胞基因组中,PCR阳性率为6.58%;(3)在功能分析中,经强光(1000μmol m-2s-1)低温(白天7℃/夜晚6℃)处理4d,拟南芥elip基因突变株的叶片出现白化(leaf bleaching),表现出严重的光氧化现象,而Dscbr基因在拟南芥突变株中组成型表达后,转基因拟南芥的光耐受性恢复到野生(正常)水平。这表明盐藻Dscbr基因与其高等植物elip基因一样具有光保护的功能,在光合生物受到光氧化破坏的保护和修复机制中发挥着重要作用。四、盐藻Dscbr基因在大肠杆菌系统中实现了高效表达,并纯化出DsCBR融合蛋白。为研究盐藻Dscbr基因具有光保护功能的作用机理,本文选择成熟、经典的大肠杆菌系统进行Dscbr基因的原核表达,包括:(1)在Dscbr基因ORF的5′引物中引入构建表达载体所需的EcoRI限制酶切位点,同时利用pMD18-T载体自带的SalI酶切位点,通过双酶切将其连接在pET32a中,构建成pET32a-Dscbr原核表达载体,然后将重组质粒转化到表达菌E. coli BL21中;(2)对融合蛋白的可溶性表达条件进行了优化,经过0.08mM IPTG(终浓度)20℃诱导表达6h后,SDS-PAGE电泳检测表明可溶性的DsCBR蛋白得到大量表达。(3)通过制备性电泳和透析袋电洗脱法成功纯化出DsCBR重组蛋白,其大小与预期的36.8kDa相符。重组蛋白溶液经甲醇/丙酮沉淀和真空冷冻干燥后保存并用于后续实验。五、建立了DsCBR蛋白与光合色素的体外重组系统,结果表明DsCBR蛋白具有结合叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素的能力,这一结果为明确Dscbr基因的光保护作用机制提供了重要的参考依据。本文根据Bradford的考马斯亮蓝法制定牛血清白蛋白(BSA)标准曲线,测定出DsCBR蛋白含量为1.2mg/mL,并采用液氮/室温冻融的重组方法将纯化的DsCBR蛋白与不同的光合色素进行体外重组,建立了高效的重组系统。重组后所获得的DsCBR蛋白-色素复合体经部分变性凝胶电泳(LDS—PAGE)检测和室温吸收光谱分析,得到如下结论:(1)体外表达的DsCBR蛋白具有结合叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素的能力。与叶绿素b相比,DsCBR蛋白仅与极少量的叶绿素a结合。(2)大量的类胡萝卜素与DsCBR蛋白结合形成了类胡萝卜素-DsCBR蛋白复合体,这一结果与前人的研究结果类似。(3)首次证实了藻类CBR蛋白在体外能够结合叶绿素b。在强光胁迫下,生物体内的叶绿素a和b是同时增加的,因此完全有理由推测CBR/ELIP在体内也结合叶绿素b。这一结果对于CBR/ELIP的体内研究具有重要的参考意义。(4)本文的结果为ELIPs的“色素载体”模型增加了实验依据,并由此推测DsCBR蛋白的光保护作用机制符合这一模型的表述。即当盐藻受到非生物因子胁迫时,细胞内游离的光合色素增多,大量的色素分子极易与氧分子反应产生单线态氧,从而导致光氧化破坏。与此同时,DsCBR蛋白受胁迫因子诱导合成,与游离的光合色素结合形成色素—蛋白复合体,减少了单线态氧的产生,从而保护光合器官免受光氧化破坏,发挥了光保护的作用。(5)本文中建立的蛋白-色素体外重组系统也为本实验室研究盐藻各种Lhcb与色素的重组及确定其结构和功能的关系提供了一个较理想的重组模式系统。本文对明确藻类cbr基因功能,揭示光合生物的光保护作用机制以及盐生杜氏藻的综合抗逆机制具有重要的学术参考价值。
左萍,陈晖,吴义室,沈世华,王鹏,艾希成,张建平,李良璧,匡廷云[9](2006)在《假根羽藻(Bryopsis corticulans)LHCⅡ的聚集态对Chl a电子激发态性质的影响》文中指出采用稳态吸收、荧光和皮秒时间分辨荧光光谱手段研究了假根羽藻(Bryopsis corticulans)捕光色素-蛋白复合物LHCⅡ(light-harvesting complexⅡ)的单体、三聚体和寡聚体中叶绿素(Chl)a的电子激发态性质.稳态光谱结果表明:选择性激发Chla或Chlb时,LHCⅡ寡聚体中Chla的荧光强度减弱并非由Chlb→Chla传能效率的降低造成,主要是由聚集体内激发态Chla的快速猝灭机制引起的.时间分辨荧光动力学分析表明:不同聚集态LHCⅡ中Chla的荧光动力学遵从双指数衰减行为,长寿命组分(4.1~4.7ns)来源于LHCⅡ中Chla的荧光发射;短寿命组分(135-540ps)归属为组成聚集体的蛋白单体内Chla分子间的激发态能量平衡过程,该能量平衡过程的时间尺度因LHCⅡ的聚集程度不同而异,在寡聚体(135ps)中比在单体(540ps)和三聚体(520ps)中的平衡显着加快.上述结果表明,LHCⅡ的三聚体向PSⅡ反应中心传能的本领最强,而寡聚体则具有较强的猝灭LHCⅡ内Chla电子激发态的能力,这可能是一种通过LHCⅡ分子结构的转换来实现光保护功能的机制.
李宾兴[10](2005)在《假根羽藻细胞色素b6f蛋白复合体中α-胡萝卜素的结构与功能》文中研究说明细胞色素b6f蛋白复合体(Cyt b6f)是光合链中连接两个光系统(PSII和PSI)的中间电子载体蛋白复合物,其主要的生理功能是催化电子传递和质子跨膜转移,形成跨膜质子电化学梯度,为ATP的合成提供能量,在光合作用光能转化过程中占有很重要的地位。细菌和莱茵衣藻Cyt b6f的晶体结构已于2003年底获得了近原子水平的解析,但有关该复合物中两种色素(Chl a和β-Car)的生理功能及其机理尚无明确的解释。预计它们将成为今后几年的研究热点,因为揭示Cyt b6f蛋白复合体中Chl a和β-Car分子的生理功能对于进一步阐明光合作用高效转能及其调控的分子机理具十分重要的意义。鉴于目前尚未见到海洋绿藻Cyt b6f的报道,本文以海洋绿藻—假根羽藻(Bryopsis corticulans)类囊体膜上的Cyt b6f蛋白复合体为对象,对其中的类胡萝卜素的分子结构与生理功能进行了比较系统地研究。首先,我们改进了原用于菠菜类囊体膜Cyt b6f的分离、纯化流程,在原流程的基础上增加了一次2 mol/L NaBr洗膜,彻底地去除了膜表面的杂蛋白; 还调整了第二次硫酸铵分级沉淀时的饱和度,并将38-45%饱和度下的沉淀物确定为需要收集的Cyt b6f制剂。采用此改进的流程,我们首次从假根羽藻类囊体膜中分离纯化了高活性、高纯度的Cyt b6f制剂。SDS-PAGE分析的结果显示该制剂的4个多肽亚基(Cytf、Cyt b6、Rieske[Fe-s]及亚基IV)的表观分子量分别为34.8、24.0、18.7和16.7 kD; Cyt b6 / f比值接近2.0,其纯度值为9.9 nmol cyt f/mg; 其催化电子传递的活性(C10-PQH2→PC)为73 e/s。HPLC和共振拉曼光谱分析表明,假根羽藻Cyt b6f中的类胡萝卜素为α-胡萝卜素分子,它是一种在Cyt b6f中尚未报道过的类胡萝卜素。定量分析表明,每个假根羽藻Cyt b6f单体中全反式(all-trans)和9顺式(9-cis)α-胡萝卜素的含量分别为0.2和0.7个分子,另外还含有1.2分子的Chl a。CD光谱分析表明该9-cis-α-胡萝卜素处在一个不对称的蛋白环境中。TLC分析表明该制剂是一种缺脂的Cyt b6f蛋白复合体。采用稳态荧光激发光谱,时间分辨吸收光谱及Chl a的光破坏实验对假根羽藻Cyt b6f中α-胡萝卜素的功能进行了研究。结果表明,Cyt b6f中α-胡萝卜
二、绿藻假根羽藻色素-蛋白复合物的分离及其特性研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、绿藻假根羽藻色素-蛋白复合物的分离及其特性研究(论文提纲范文)
(1)假根羽藻PSⅠ捕光天线序列测定及衣藻高光对PSⅠ光合色素影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 光合植物进化过程中PSI结构的演化 |
1.2 绿藻PSI复合物的捕光天线结构与功能研究 |
1.3 LHC的光保护机制与类胡萝卜素组成 |
1.4 研究目的及意义 |
第二章 实验方案设计与研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 假根羽藻PSI天线序列基因克隆与分析 |
2.1.2 高光对衣藻PSI光合色素的影响 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 假根羽藻PSI天线序列基因克隆与分析研究方法 |
2.2.2 高光对衣藻PSI光合色素影响的研究方法 |
第三章 假根羽藻PSI天线序列获取结果与分析 |
3.1 假根羽藻总RNA的提取 |
3.2 同源序列法获取假根羽藻LHCA序列 |
3.3 转录组测序法获取假根羽藻LHCA序列 |
3.4 假根羽藻LHCA5、LHCA6 序列获取 |
3.5 假根羽藻LHCA序列比对及进化分析 |
3.6 根据假根羽藻PSI-LHCI结构分析Lhca结构与功能的关系 |
3.6.1 假根羽藻PSI-LHCI中 Lhca的组装与结构 |
3.6.2 假根羽藻PSI-LHCI中 Lhca的色素结构 |
第四章 高光对衣藻PSI光合色素影响实验结果与分析 |
4.1 不同光照条件下莱茵衣藻色素组成分析 |
4.2 莱茵衣藻色素含量随高光处理时间的变化 |
4.3 不同光照条件下莱茵衣藻类囊体膜色素组成分析 |
4.4 莱茵衣藻PSI-LHCI复合物的分离纯化分析 |
4.5 莱茵衣藻PSI-LHCI复合物的色素组成分析 |
第五章 结论 |
第六章 讨论与展望 |
6.1 讨论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
成果 |
一、在校期间发表的学术论文 |
二、发明专利申请 |
三、在校期间获奖情况 |
(2)假根羽藻光系统Ⅰ核心复合体光保护特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 类囊体膜上电子传递链的分布以及PSI在电子传递链上的分布 |
1.2 PSI的结构 |
1.2.1 PSI的整体结构 |
1.2.2 PSI核心复合体的结构 |
1.2.3 PSI天线复合体LHCI |
1.3 PSI复合体中的能量传递、转化与光保护 |
1.3.1 电子传递以及PSI电子传递链 |
1.3.2 PSI复合体中的色素网络与能量传递的关系 |
1.3.2.1 PSI复合体中的叶绿素网络以及能量传递 |
1.3.2.3 PSI复合体中的胡萝卜素网络以及光保护 |
1.4 本论文的研究目的和意义 |
缩写表 |
第二章 假根羽藻PSI的纯化及性质 |
2.1 引言 |
2.2 材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验所用药品 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 假根羽藻PSI的纯化 |
2.3.2 PSI多肽组分的鉴定 |
2.3.3 吸收和荧光光谱的鉴定 |
2.3.4 色素组分分析 |
2.3.5 PSI天线亚基的鉴定 |
2.3.6 假根羽藻PSI天线亚基分布的鉴定 |
2.4 结果与分析 |
2.4.0 PSI的分离纯化 |
2.4.1 PSI多肽组分分析 |
2.4.2 PSI蛋白复合体的光谱特征 |
2.4.3 PSI的色素组成分析 |
2.4.5 PSI天线亚基的鉴定 |
2.4.6 PSI天线亚基的排布 |
2.5 讨论 |
2.5.1 PSI样品的制备方法 |
2.5.2 PSI样品的光谱特征及色素组成分析 |
2.5.3 PSI天线亚基组成分析 |
2.6 小结 |
第三章 假根羽藻PSI核心复合体的纯化以及功能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 假根羽藻PSI核心复合体的纯化 |
3.3.2 假根羽藻PSI-core的多肽成分鉴定 |
3.3.3 PSI-core不同条件下的稳态吸收光谱 |
3.3.4 PSI-core的纳秒闪光光解实验 |
3.4 实验结果 |
3.5 实验结果分析讨论 |
3.6 实验讨论 |
3.7 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)不同氮素水平对产油尖状栅藻色素-蛋白复合物与全蛋白表达的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
缩略词 |
一 前言 |
1 产油微藻的优势 |
2 微藻产油面临的问题 |
3 氮素对产油微藻生长及代谢的影响 |
4 氮素对微藻光合作用特性的影响 |
5 氮素对微藻细胞蛋白质组的影响 |
6 本研究的内容、目的及意义 |
6.1 尖状栅藻生物学特性 |
6.2 研究内容及意义 |
二 材料与方法 |
1 实验材料 |
1.1 实验藻种 |
1.2 培养条件 |
2 实验方法 |
2.1 类囊体膜的制备 |
2.2 光谱测定 |
2.3 色素蛋白复合物的分离 |
2.4 多肽组成分析 |
2.5 色素组成分析 |
2.6 多肽质谱鉴定 |
2.7 细胞全蛋白的制备及 iTRAQ 定量分析 |
三 结果与分析 |
1 尖状栅藻的类囊体膜多肽与色素组成 |
1.1 类囊体膜多肽 |
1.2 类囊体膜色素组成 |
2 尖状栅藻的光谱特性 |
3 尖状栅藻色素蛋白复合物的分离与特性 |
3.1 圆盘电泳分离结果 |
3.2 色素蛋白复合物 77 K 荧光光谱特性 |
3.3 色素蛋白复合物色素组成分析 |
3.4 色素蛋白复合物多肽组成 |
3.5 色素蛋白复合物质谱分析 |
3.6 色素蛋白复合物命名 |
4 不同氮素水平不同时相下尖状栅藻色素-蛋白复合物的变化 |
4.1 室温吸收光谱变化 |
4.2 77 K 荧光发射光谱变化 |
4.3 氮素水平对色素蛋白复合物分离结果的影响 |
4.4 氮素水平对色素蛋白复合物 77 K 荧光光谱变化 |
5 尖状栅藻蛋白质组 iTRAQ 定量分析 |
5.1 全细胞蛋白质组鉴定结果及其所有基因的功能分类 |
5.2 差异蛋白定量分析 |
5.3 差异蛋白的 Pathway 富集分析 |
5.4 氮限制下差异蛋白表达情况 |
四 讨论 |
1 尖状栅藻色素蛋白复合物的组成与特性 |
2 不同氮浓度对尖状栅藻色素蛋白复合物的影响 |
3 不同氮浓度对尖状栅藻细胞全蛋白表达的影响 |
五 结论与展望 |
1 结论 |
2 展望 |
参考文献 |
在读期间发表论文情况 |
致谢 |
(4)条斑紫菜叶状体不同区域光合作用比较分析及相关蛋白质组学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
第一节 紫菜生物学特征与经济价值 |
1. 紫菜的分类地位及分布 |
2. 紫菜的经济价值 |
3. 紫菜的栽培 |
4.紫菜生活史及减数分裂 |
第二节 光合作用及类囊体膜的结构 |
1. 光合作用的机理 |
2.叶绿体 |
3.类囊体 |
4. 类囊体膜上的色素蛋白复合物 |
5.类囊体膜上的蛋白质 |
第三节 紫菜等潮间带大型海藻对干出的响应 |
1. 干出对潮间带大型海藻分布的影响 |
2.干出对潮间带大型海藻光合作用等生理特性的影响 |
3.潮间带海藻耐受干出脱水的响应机制 |
第四节 研究方法 |
1. 叶绿素荧光动力学及 PAM 的应用 |
2. 双向电泳 |
3. 膜蛋白的双向电泳 |
第五节 研究内容与目的 |
1. 研究内容 |
2. 研究目的 |
第二章 条斑紫菜叶状体不同区域光合活性的研究 |
1.材料与方法 |
2. 结果 |
3. 讨论 |
第三章 条斑紫菜叶状体营养细胞与雄性细胞光合活性比较 |
1. 材料与方法 |
2. 结果 |
3. 讨论 |
第四章 条斑紫菜叶状体类囊体膜色素蛋白复合物研究 |
第一节 条斑紫菜叶状体类囊体膜的分离与鉴定 |
1. 材料与方法 |
2. 结果 |
3. 讨论 |
第二节 类囊体膜蛋白组成的双向电泳研究 |
1. 材料与方法 |
2. 结果 |
3. 讨论 |
第三节 光系统活性研究 |
1. 材料与方法 |
2. 结果与讨论 |
第五章 条斑紫菜叶状体总可溶性蛋白质组初步研究 |
1.材料与方法 |
2. 结果与讨论 |
附表 |
总结 |
参考文献 |
论文发表情况 |
致谢 |
(5)石莼光合膜蛋白复合体的提取及光合特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 类囊体膜的结构组成及其功能 |
1.1.1 光系统II(PSII) |
1.1.2 细胞色素b_6f 蛋白复合体(Cytb_6f) |
1.1.3 光系统I(PSI) |
1.1.4 腺苷三磷酸合成酶(ATP 合成酶) |
1.2 LHCII 的结构与功能 |
1.2.1 LHCII 的结构 |
1.2.2 LHCII 的功能 |
1.3 海洋绿藻光合膜蛋白的研究进展 |
1.4 光合膜蛋白热稳定性研究 |
1.5 光合膜蛋白的固定及光电性质的研究 |
1.6 课题研究的目的及内容 |
1.6.1 目的 |
1.6.2 研究内容 |
1.7 实验仪器及药品 |
1.7.1 实验仪器 |
1.7.2 实验药品 |
第二章 石莼类囊体膜的提取及光合特性研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 类囊体膜的制备 |
2.1.2 吸收光谱的测定 |
2.1.3 荧光光谱的测定 |
2.1.4 SDS-PAGE 分析 |
2.1.5 叶绿素含量和Chl a/b 比值的测定 |
2.1.6 高效液相色谱(HPLC)检测和色素分析 |
2.1.7 圆二色光谱的测定 |
2.2 实验结果与分析 |
2.2.1 石莼类囊体膜的分离 |
2.2.2 石莼类囊体膜的多肽组成 |
2.2.3 石莼类囊体膜的吸收光谱分析 |
2.2.4 石莼类囊体膜的室温荧光光谱分析 |
2.2.5 石莼类囊体膜的低温荧光光谱分析 |
2.2.6 石莼类囊体膜的色素组成分析 |
2.2.7 石莼类囊体膜的圆二色谱图分析 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 石莼LHCII 的提纯及光合特性研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 类囊体膜的增溶 |
3.1.2 吸收光谱的测定 |
3.1.3 荧光光谱的测定 |
3.1.4 SDS-PAGE 分析 |
3.1.5 叶绿素含量和Chl a/b 比值的测定 |
3.1.6 高效液相色谱(HPLC)检测和色素分析 |
3.1.7 圆二色光谱的测定 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 石莼LHCII 的分离纯化 |
3.2.2 石莼LCHII 的SDS-PAGE 凝胶电泳图分析 |
3.2.3 石莼LHCII 高效液相分析 |
3.2.4 石莼LHCII 吸收光谱分析 |
3.2.5 石莼LHCII 荧光光谱分析 |
3.2.6 石莼LHCII 的圆二色谱分析 |
3.2.7 石莼LHCII 单体与三聚体的分离 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 石莼类囊体膜和LHCII 的热稳定性研究 |
4.1 实验材料和方法 |
4.1.1 类囊体膜的热处理及光谱表征 |
4.2 实验结果与分析 |
4.2.1 热处理对类囊体膜吸收光谱的影响 |
4.2.2 热处理对类囊体膜荧光发射光谱的影响 |
4.2.3 热处理对类囊体膜低温荧光发射光谱的影响 |
4.2.4 热处理对类囊体膜圆二色光谱的影响 |
4.2.5 热处理对类囊体膜高效液相色谱的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 石莼类囊体膜在纳米氧化锌上的组装和光电性质研究 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 纳米ZnO 的制备 |
5.1.2 类囊体膜单层及多层膜的制备 |
5.1.3 类囊体膜在纳米ZnO 上电学性质 |
5.2 实验部分与分析 |
5.2.1 纳米 ZnO 制备分析 |
5.2.2 类囊体膜在纳米ZnO 上的吸附及光电性质 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术成果 |
致谢 |
(6)雨生红球藻色素蛋白复合物的分离及其特性(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 前言 |
1 藻类光合色素蛋白复合物的多样性 |
1.1 藻类的光合色素 |
1.2 藻类的色素蛋白复合物 |
2 绿藻色素蛋白复合物的研究进展 |
2.1 PAGE分离技术研究现状 |
2.2 绿藻的PS Ⅰ核心复合物 |
2.3 绿藻的PSⅡ核心复合物 |
2.4 绿藻的PSⅠ捕光复合物 |
2.5 绿藻的PSⅡ捕光复合物 |
2.6 Micromonadophycese |
3 雨生红球藻的生物学特征 |
4 研究意义 |
第二章 雨生红球藻的光谱特性 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
2 实验结果 |
2.1 雨生红球藻的吸收光谱 |
2.2 雨生红球藻的77K荧光发射光谱 |
2.3 雨生红球藻的77K荧光激发光谱 |
2.4 不同阶段细胞的光谱特性比较 |
第三章 雨生红球藻色素蛋白复合物的分离与特性 |
1 材料与方法 |
1.1 实验材料 |
1.2 实验方法 |
2 实验结果 |
2.1 色素蛋白复合物的PAGE分离结果 |
2.2 绿色细胞色素蛋白复合物的特性 |
2.3 红色细胞色素蛋白复合物的特性 |
2.4 色素蛋白复合物的命名 |
2.5 类囊体膜多肽组成分析 |
2.6 不同细胞阶段色素蛋白复合物的特性与比较 |
第四章 结果与讨论 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
在读期间发表的论文 |
致谢 |
(7)三种红藻光合作用色素系统的比较研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
一、光合作用 |
1. 光合色素 |
2. 藻胆蛋白 |
二、光合生物的进化与色素-蛋白质复合物的多样性 |
1. 叶绿体 |
2. 叶绿素蛋白质复合物的研究历史 |
3. 类囊体 |
4. 类囊体膜上的蛋白复合体 |
三、红蓝植物的叶绿素蛋白质复合物研究进展 |
1. 光合生物的进化路线 |
2. 红藻的概况 |
四、本研究的意义 |
第二章 坛紫菜叶状体和丝状体光合作用色素系统的比较研究 |
一、材料与方法 |
1. 材料的采集和前处理 |
2. 光合色素及藻胆蛋白含量的测定 |
3. 紫菜藻胆体的提取及鉴定 |
4. 坛紫菜叶状体和丝状体类囊体、PSⅠ和PSⅡ的分离鉴定 |
二、实验结果 |
1. 坛紫菜叶状体和丝状体色素的比较 |
2. 坛紫菜叶状体和丝状体放氧速率、Rubisco活性和PEPC活性比较 |
3. 坛紫菜叶状体和丝状体藻红蛋白和藻蓝蛋白的比较 |
4. 坛紫菜叶状体和丝状体藻胆体的特征 |
5. 坛紫菜叶状体类囊体膜、PSⅠ和PSⅡ的分离鉴定 |
6. 坛紫菜丝状体类囊体膜及PSⅡ的提取 |
三、讨论 |
1. 坛紫菜叶状体和丝状体光合色素和色素蛋白的比较 |
2. 坛紫菜光合速率相关因子 |
3. 坛紫菜叶状体光系统的分离 |
4. 坛紫菜叶状体类囊体膜的特征 |
5. 坛紫菜叶状体PSⅡ的特征 |
6. 坛紫菜和条斑紫菜叶状体类囊体膜的比较 |
7. 坛紫菜丝状体PSⅡ的特征 |
8. 坛紫菜丝状体和条斑紫菜丝状体类囊体膜和PSⅡ的差异 |
9. 坛紫菜叶状体和坛紫菜丝状体类囊体膜和光系统的比较 |
10. 坛紫菜叶状体和坛紫菜丝状体藻胆体的比较 |
第三章 条斑紫菜绿色突变体的研究 |
一、实验方法 |
1. 实验材料 |
2. 突变和野生型紫菜的形态学观察 |
3. 不同光质下放氧速率的测定 |
4. 藻胆蛋白含量的测定 |
5. 叶绿素含量的测定 |
6. 藻胆体性质的鉴定 |
7. 突变和野生型条斑紫菜藻红蛋白的提取鉴定 |
二、实验结果 |
1. 野生型与突变型形态和细胞的比较 |
2. 野生型与突变型紫菜的色素组成 |
3. 在不同光质下野生型与突变型紫菜的放氧速率 |
4. 藻胆体的性质 |
5. 藻红蛋白的性质 |
6. 藻胆蛋白的多肽组成 |
三、讨论 |
第四章 深紫美芒藻光合色素、色素蛋白及藻胆体的研究 |
一、实验方法 |
1. 实验材料 |
2. 突变和野生型紫菜的形态学观察 |
3. 在不同盐离子浓度下放氧速率的测定 |
4. 藻胆蛋白含量的测定 |
5. 叶绿素含量的测定 |
6. 藻胆体性质的鉴定 |
7. 突变和野生型条斑紫菜藻红蛋白的提取鉴定 |
二、实验结果 |
1. 在不同盐离子浓度下放氧速率 |
2. 深紫美芒藻的形态观察 |
3. 深紫美芒藻的色素及色素蛋白的含量 |
4. 深紫美芒藻的藻胆体 |
三、讨论 |
结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
在读期间接受的文章 |
致谢 |
(8)盐生杜氏藻Dscbr基因的光保护功能及机制研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
第一章 盐生杜氏藻Dscbr基因的表达调控 |
1.材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 藻种 |
1.1.2 盐藻培养基 |
1.1.3 菌种 |
1.1.4 试剂和试剂盒 |
1.1.5 引物 |
1.1.6 实验器材 |
1.2 方法 |
1.2.1 盐生杜氏藻的培养 |
1.2.2 强光胁迫下盐生杜氏藻的培养 |
1.2.3 盐胁迫下盐生杜氏藻的培养 |
1.2.4 盐生杜氏藻总RNA的提取及质量检测 |
1.2.5 cDNA的合成 |
1.2.6 内参基因的选择 |
1.2.7 特异引物和内参引物的设计 |
1.2.8 实时荧光定量PCR反应体系及引物特异性验证 |
1.2.9 实时荧光定量PCR标准曲线的制作 |
1.2.10 实时荧光定量PCR对样品的检测 |
2.结果与分析 |
2.1 盐生杜氏藻总RNA的质量 |
2.2 引物的各项参数 |
2.3 实时荧光定量PCR反应体系及引物特异性验证 |
2.4 实时荧光定量PCR标准曲线 |
2.5 样品检测的实时荧光定量PCR结果 |
2.6 实时荧光定量PCR的结果 |
2.6.1 光强对Dscbr基因的转录调控 |
2.6.2 盐度对Dscbr基因的转录调控 |
3.讨论 |
3.1 光强对盐藻Dscbr基因的转录调控 |
3.2 盐震扰对盐藻Dscbr基因的转录调控 |
3.3 实时荧光定量PCR |
3.3.1 荧光定量PCR的原理 |
3.3.2 引物设计要求 |
3.3.3 内参的选择 |
3.3.4 实时荧光定量PCR中的定量方法 |
3.3.5 实时荧光定量PCR相关问题 |
4.小结 |
参考文献 |
第二章 盐生杜氏藻Dscbr基因农杆菌表达载体构建及转化拟南芥 |
1.材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 菌株和载体 |
1.1.3 主要试剂 |
1.1.4 试剂配方 |
1.1.5 实验器材 |
1.1.6 引物及测序 |
1.2 方法 |
1.2.1 盐生杜氏藻Dscbr基因ORF扩增引物的设计 |
1.2.2 ORF序列的扩增 |
1.2.3 TA克隆和测序 |
1.2.4 表达载体pBI121-Dscbr的构建 |
1.2.5 用PCR方法检测连接子 |
1.2.6 农杆菌感受态细胞的制备和转化 |
1.2.7 农杆菌浸染液的培养 |
1.2.8 花序浸染法转化拟南芥 |
1.2.9 拟南芥无菌苗的种植 |
2.结果与分析 |
2.1 ORF序列的扩增 |
2.2 TA克隆和测序 |
2.3 构建表达载体pBI121-Dscbr |
2.4 根癌农杆菌的转化 |
2.5 花序浸染法转化拟南芥 |
2.6 拟南芥无菌苗的生长 |
3.讨论 |
3.1 pBI121植物表达载体的选择和构建 |
3.2 花序浸染法的优缺点及应用 |
4.小结 |
参考文献 |
第三章 转Dscbr基因拟南芥的筛选鉴定与功能互补分析 |
1.材料和方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 植物材料 |
1.1.2 无菌苗培养基 |
1.1.3 实验器材 |
1.1.4 引物合成 |
1.1.5 试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 转基因拟南芥的卡那霉素抗性筛选 |
1.2.2 再生植株的移栽 |
1.2.3 CTAB法小量抽提植物总DNA |
1.2.4 PCR体系及反应条件 |
1.2.5 拟南芥的光胁迫处理 |
2.结果 |
2.1 抗性转基因植株的获得 |
2.2 抗性植株的移栽 |
2.3 转基因植株的PCR检测 |
2.4 转基因拟南芥的表型分析 |
3.讨论 |
3.1 转Dscbr基因拟南芥的功能分析 |
3.2 转基因植物的PCR检测 |
4.小结 |
参考文献 |
第四章 盐生杜氏藻Dscbr基因的原核表达及其蛋白纯化 |
1.材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 菌种 |
1.1.2 载体 |
1.1.3 试剂和试剂盒 |
1.1.4 仪器 |
1.2 方法 |
1.2.1 Dscbr基因ORF扩增引物的设计 |
1.2.2 ORF序列的扩增 |
1.2.3 TA克隆和测序 |
1.2.4 大肠杆菌表达载体的构建 |
1.2.5 SDS聚丙烯酰胺凝胶的配制 |
1.2.6 样品的制备和电泳 |
1.2.7 凝胶染色 |
1.2.8 重组蛋白的表达 |
1.2.9 透析袋电洗脱法纯化蛋白 |
2.结果与分析 |
2.1 引物参数 |
2.2 ORF序列的扩增 |
2.3 构建重组表达载体 |
2.4 DsCBR融合蛋白的诱导表达 |
2.5 融合蛋白的表达条件优化 |
2.5.1 诱导表达的温度梯度 |
2.5.2 IPTG浓度梯度诱导 |
2.6 重组蛋白的纯化 |
3.讨论 |
3.1 Dscbr表达载体和酶切位点的选择 |
3.2 DsCBR蛋白可溶性表达的优化 |
3.3 SDS-PAGE蛋白质凝胶电泳 |
3.4 透析袋电洗脱法纯化DsCBR蛋白 |
4.小结 |
参考文献 |
第五章 盐藻DsCBR蛋白与光合色素的体外重组 |
1.材料与方法 |
1.1 材料 |
1.1.1 藻种 |
1.1.2 DsCBR蛋白 |
1.1.3 试剂 |
1.1.4 实验仪器设备 |
1.2 方法 |
1.2.1 盐生杜氏藻的培养 |
1.2.2 DsCBR蛋白浓度的测定 |
1.2.3 盐藻色素的分离 |
1.2.4 DsCBR蛋白与色素的重组 |
1.2.5 LDS-PAGE电泳 |
1.2.6 光谱分析 |
2.结果与分析 |
2.1 DsCBR蛋白含量的测定 |
2.1.1 BSA标准曲线的建立 |
2.1.2 DsCBR蛋白含量的测定 |
2.2 盐藻色素的提取 |
2.3 DsCBR蛋白与色素的体外重组 |
2.4 重组复合体的光谱分析 |
3.讨论 |
3.1 色素提取 |
3.2 DsCBR蛋白与光合色素的体外重组 |
3.3 CBR/ELIP的光保护功能机制 |
4.小结 |
参考文献 |
结论 |
作者在读期间科研成果简介 |
致谢 |
综述 光胁迫相关蛋白CBR/ELIPs的研究进展 |
1.ELIPs/CBR的概况 |
1.1 ELIPs的发现 |
1.2 ELIP亚家族:原核和真核生物的ELIP-like蛋白 |
1.3 ELIPs/CBR的结构特点 |
1.4 ELIPs相关蛋白的分子进化模型 |
2.表达调控 |
2.1 光受体 |
2.2 转录调节 |
2.2.1 光强和光质调节ELIP的表达 |
2.2.2 温度调节ELIP表达 |
2.2.3 盐度调节ELIP表达 |
2.2.4 发育调节ELIP表达 |
2.2.5 植物激素、除草剂调节ELIP表达 |
2.2.6 参与ELIP表达的细胞核和细胞质因子 |
2.3 翻译后调节 |
2.3.1 ELIP整合到类囊体膜上 |
2.3.2 ELIP在光胁迫条件下的稳定 |
2.3.3 光恢复过程中ELIPs的降解 |
3.ELIPs的功能及机制 |
3.1 ELIPs的光保护功能 |
3.2 ELIPs的光保护机制——"色素载体"蛋白 |
3.2.1 ELIPs:临时的色素结合蛋白 |
3.2.2 ELIPs在色素蛋白转换加快时的积累 |
3.2.3 ELIPs在蛋白体复合物装配和去装配区域中的定位 |
3.2.4 ELIPs在叶黄素循环中的作用 |
4.光合生物的光保护机制 |
4.1 类胡萝卜素的光保护机制 |
4.2 与叶黄素循环有关的非光化学电子激发态淬灭机制 |
5.捕光色素蛋白复合体(LHC) |
5.1 LHCII的组成 |
5.2 结构特点 |
5.3 主要功能 |
5.4 色素蛋白复合物的多样性 |
参考文献 |
(10)假根羽藻细胞色素b6f蛋白复合体中α-胡萝卜素的结构与功能(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
缩写或简称 |
第一章 前言 |
1 Cyt b_6f 的结构与功能及其研究进展 |
1.1 Cyt b_6f 的分离与纯化 |
1.2 Cyt b_6f 的组成与结构 |
1.3 Cyt b_6f 的生理功能 |
2 本论文的研究背景、目的和意义 |
3 参考文献 |
第二章 Cyt b_6f 的分离与纯化及其表征 |
1 材料与方法 |
2 结果与讨论 |
2.1 Cyt b_6f 的分离纯化 |
2.2 Cyt b_6f 制剂的表征 |
3 参考文献 |
第三章 Cyt b_6f 中类胡萝卜素的结构分析 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 假根羽藻Cyt b_6f 中类胡萝卜素的鉴定 |
2.2 Cyt b_6f 中α-胡萝卜素的CD 光谱 |
2.3 Cyt b_6f中α-胡萝卜素的共振拉曼光谱 |
3 讨论 |
4 参考文献 |
第四章 Cyt b_6f 中α-胡萝卜素的功能 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
2.1 假根羽藻Cyt b_6f 中色素的存在状态 |
2.2 Cyt b_6f 的稳态荧光激发光谱 |
2.3 Cyt b_6f 的亚皮秒时间分辨吸收光谱 |
2.4 Cyt b_6f 中α-胡萝卜素与Chl a之间的能量传递效率推算 |
2.5 Cyt b_6f 中Chl a 的光破坏 |
2.6 亚微秒时间分辨吸收光谱 |
3 讨论 |
3.1 假根羽藻Cyt b_6f 中α-胡萝卜素分子向Chl a 分子传递能量的原因及能量传递的机理 |
3.2 假根羽藻Cyt b_6f 中α-胡萝卜素分子对 Chl a 分子的光保护机制 |
3.3 假根羽藻Cyt b_6f 中Chl a 分子的可能的生理功能 |
3.4 假根羽藻Cyt b_6f 中两色素分子功能及相互关系的假设模式图 |
4 参考文献 |
第五章 假根羽藻Cyt b_6f 选择α-胡萝卜素的可能原因 |
1 材料与方法 |
2 结果与分析 |
3 讨论 |
4 参考文献 |
第六章 结论 |
博士期间发表及待发表文章 |
致谢 |
四、绿藻假根羽藻色素-蛋白复合物的分离及其特性研究(论文参考文献)
- [1]假根羽藻PSⅠ捕光天线序列测定及衣藻高光对PSⅠ光合色素影响的研究[D]. 刘明媚. 济南大学, 2019(06)
- [2]假根羽藻光系统Ⅰ核心复合体光保护特性的研究[D]. 常立静. 首都师范大学, 2014(10)
- [3]不同氮素水平对产油尖状栅藻色素-蛋白复合物与全蛋白表达的影响[D]. 彭倩倩. 暨南大学, 2014(03)
- [4]条斑紫菜叶状体不同区域光合作用比较分析及相关蛋白质组学研究[D]. 周伟. 中国科学院研究生院(海洋研究所), 2013(10)
- [5]石莼光合膜蛋白复合体的提取及光合特性研究[D]. 邱宇. 中国石油大学, 2010(04)
- [6]雨生红球藻色素蛋白复合物的分离及其特性[D]. 吴珊珊. 暨南大学, 2009(09)
- [7]三种红藻光合作用色素系统的比较研究[D]. 李映霞. 中国科学院研究生院(海洋研究所), 2007(04)
- [8]盐生杜氏藻Dscbr基因的光保护功能及机制研究[D]. 陈晨. 四川大学, 2007(05)
- [9]假根羽藻(Bryopsis corticulans)LHCⅡ的聚集态对Chl a电子激发态性质的影响[J]. 左萍,陈晖,吴义室,沈世华,王鹏,艾希成,张建平,李良璧,匡廷云. 科学通报, 2006(09)
- [10]假根羽藻细胞色素b6f蛋白复合体中α-胡萝卜素的结构与功能[D]. 李宾兴. 中国科学院研究生院(植物研究所), 2005(06)