来源:期刊VIP网 时间:
作者:陈张翔;李淼淼;张达娟;程旭;姜曼;毕相东;
单位:天津农学院水产学院/天津市水产生态及养殖重点实验室;天津大来光电科技有限公司;
摘要:【目的】研究光质对雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的生长影响机制,为雨生红球藻的高效优质培养提供理论参考。【方法】将雨生红球藻置于LED白光(428~665 nm)(对照组)、LED红光(621~641 nm)和LED蓝光(452~459 nm)下培养8 d,测定并分析其藻细胞密度,叶绿素a、类胡萝卜素、虾青素质量浓度及蛋白表达等指标。【结果】培养至8 d时,蓝光组和红光组藻细胞密度分别为15.87×10~5 mL~(-1)和15.67×10~5 mL~(-1),均极显著高于对照组(11.37×10~5 mL~(-1))(P <0.01);蓝光组雨生红球藻叶绿素a、类胡萝卜素和虾青素质量浓度分别为5.25、2.78和2.67μg·mL~(-1),均显著高于红光组和对照组(P <0.05)。雨生红球藻细胞的定量蛋白质组学分析表明,红光组和对照组组间共鉴定出6 437个差异表达的蛋白,其中67个上调,126个下调,差异显著通路为卟啉与叶绿素代谢、糖酵解/糖异生;蓝光组和对照组间共鉴定出6 385个差异表达的蛋白,其中228个上调,649个下调,差异显著通路为氨酰-tRNA生物合成和光合作用-触角蛋白;蓝光组和红光组间共鉴定出6 433个差异表达的蛋白,但无差异显著的通路。亚细胞定位发现,在不同光质处理条件下,差异蛋白主要定位于叶绿体蛋白,红光与对照组之间的差异蛋白中有25.0%定位于叶绿体蛋白,蓝光与对照组间为26.9%,蓝光与红光组间为21.6%。【结论】红光与蓝光均可有效提高雨生红球藻的生物量,红光可下调藻细胞内的镁螯合酶亚基的表达,从而降低叶绿素a的质量浓度;8 d蓝光照射可对雨生红球藻造成更严重的光损伤,使其细胞内叶绿素a/b结合蛋白下调,从而促使雨生红球藻积累更多的虾青素。
关键词:雨生红球藻;;光质;;光合色素;;虾青素;;蛋白组学
基金资助:国家自然科学基金(31170442);; 天津市教委科研计划(2021KJ110,2020ZD06);; 天津市淡水养殖产业技术体系创新团队-养殖水环境调控岗位项目(ITTFRS2021000-009)