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本课题以液体悬浮培养的发状念珠藻细胞为研究对象,人工模拟UV-B辐射,研究UV-B辐射对发状念珠藻细胞膜系统及DNA的影响,探究发状念珠藻细胞对UV-B辐射的响应,主要实验结果如下: (1)在UV-B辐射下,研究发状念珠藻细胞中活性氧、脂质过氧化以及抗氧化酶活性的变化,探讨UV-B辐射对发状念珠藻细胞活性氧代谢的影响。实验结果表明,在低强度(1W/m2)和高强度(5W/m2)UV-B辐射下,处理时间延长,发状念珠藻细胞中的超氧阴离子自由基(· O2-)与过氧化氢(H2O2)的含量显著增加,·O2-的含量在辐射处理6h时达到最大480.62、510.34nmol·g-1DW,分别为对照的160.09%和169.99%;H2O2的含量是持续增加,在48h达到210.24和229.89nmol·g-1DW。丙二醛(MDA)含量在48h时达到0.085和0.147μmol·g-1DW,分别为对照的251.70%和413.72%;质膜相对透性不断增大。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性先升高后降低,在辐射12h时均达到最大;抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性在辐射初期(0-6 h)呈增长趋势,随后经低强度(1W/m2)UV-B辐射处理的APX活性变化不稳定,高强度(5W/m2)UV-B辐射处理的APX活性迅速降低。 (2)发状念珠藻细胞膜经UV-B辐射处理后形态发生改变;其主要成分糖脂、磷脂含量降低,这是由于紫外胁迫破坏参与脂质合成的酶,致使糖脂、磷脂合成受阻;UV-B辐射可诱导发状念珠藻细胞膜蛋白中33 kDa蛋白质含量增加,也可诱导新的58kDa、114kDa蛋白质合成;此外,UV-B辐射处理还可增加发状念珠藻细胞中不饱和脂肪酸(C16:1,C18:1)的含量,利于发状念珠藻细胞进行光合作用,不饱和脂肪酸还可调节蓝藻对紫外胁迫的耐受性,利于发状念珠藻细胞在紫外胁迫环境下生存。 (3)用CTAB法提取发状念珠藻细胞DNA,研究UV-B辐射对发状念珠藻细胞DNA的影响,结果如下:通过对各种细胞破碎方法的比较,得出液氮研磨法破碎细胞所得的DNA纯度高,不易降解。因此,本实验采用液氮研磨法破碎细胞,CTAB法提取DNA,并进行琼脂糖凝胶电泳,研究UV-B辐射对发状念珠藻细胞DNA的影响。结果表明,低强度(1W/m2)短时间(24h)的UV-B辐射处理对发状念珠藻细胞DNA造成的降解不明显,长时间(48h)处理造成DNA降解;高强度(5W/m2)UV-B辐射会使DNA完全降解。UV-B辐射会导致发状念珠藻细胞DNA链断裂;发状念珠藻细胞DNA解旋荧光测定(FADU)实验表明,发状念珠藻细胞DNA链的断裂情况与辐射强度和辐射时间有关,但不成正比。同强度(1W/m2)的UV-B处理,时间越长,DNA链断裂越严重;同时间(24h)不同强度的UV-B处理,DNA链断裂情况不明显。