1、螺旋藻由于具有高營養(yǎng)價(jià)值與獨(dú)特的保健功效以及富含多種生物活性物質(zhì)而成為全球開發(fā)規(guī)模最大的經(jīng)濟(jì)微藻之一。一般而言，螺旋藻藻絲體在通常情況下是呈規(guī)則的螺旋形，但在外界環(huán)境條件改變或不良環(huán)境如低溫、低光強(qiáng)、紫外線等條件的脅迫下，藻絲體會(huì)從正常螺旋形轉(zhuǎn)變?yōu)榫砬炔煌穆菪紊踔潦侵本€形。在形狀改變的同時(shí)，藻絲體在營養(yǎng)學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)及養(yǎng)殖特性上也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。分子生物學(xué)技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)的快速發(fā)展為深入研究螺旋藻多形性變異的分子機(jī)

2、制提供了重要手段。 本研究從三株鈍頂螺旋藻(Spirulina platensis)FACBH編號(hào)869、882和1124中分別分離純化出了螺旋形(spiral，S)和直線形(linear，L)兩種不同形態(tài)的藻絲體，并對(duì)這兩種不同形態(tài)藻絲體的形態(tài)學(xué)特征、生長速率、葉綠素a含量、光合作用、蛋白含量、SOD酶活性等分別進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同形態(tài)藻絲體在生長速率上并沒有顯著差別，但是在生理和生化組成上則存在不同程度差異：(1)不同

3、形態(tài)藻絲體葉綠素a含量不同，螺旋形藻絲體的葉綠素a含量比直線形藻絲體高，與此一致的是，螺旋形藻絲體的光合作用速率也比對(duì)應(yīng)的直線形藻絲體大。(2)不同形態(tài)藻絲體的總蛋白含量和SOD酶活力也存在差異。869和1124藻株中直線形藻絲體的總蛋白含量分別比螺旋形藻絲體高7.4％和6.9％，而882藻株中直線形藻絲體的總蛋白含量則比螺旋形藻絲體低9.6％；同時(shí)各藻株中不同形態(tài)藻絲體的SOD酶活力與其總蛋白的含量變化是一致的，869和1124藻株中

4、直線形藻絲體的SOD酶活力分別比螺旋形藻絲體高13.8％與29.5％，而882藻株中直線形藻絲體的SOD酶活力則比螺旋形藻絲體低14.7％。 為了研究螺旋藻形態(tài)建成的分子調(diào)控機(jī)制，我們對(duì)三株藻株的螺旋形和直線形藻絲體的全蛋白進(jìn)行了差異蛋白組分析，雙向電泳分離結(jié)果顯示有17個(gè)差異表達(dá)蛋白。其中，9個(gè)蛋白點(diǎn)在形藻直線絲體中下調(diào)，8個(gè)蛋白點(diǎn)在直線形藻絲體中上調(diào)。對(duì)這些差異蛋白點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)譜分析和數(shù)據(jù)庫檢索，發(fā)現(xiàn)14個(gè)蛋白可能與螺旋藻的形態(tài)

5、建成相關(guān)，并對(duì)其中10個(gè)蛋白進(jìn)行了討論，它們分別是：與細(xì)胞內(nèi)光合色素蛋白表達(dá)及活性改變有關(guān)的藻藍(lán)蛋白連接多肽CpcⅠ；參與藻絲體細(xì)胞壁合成與分解代謝的細(xì)胞壁水解酶/自溶酶、肽聚糖N—乙酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶、UDP—N—乙酰己糖胺焦磷酸化酶；促進(jìn)或抑制化合物進(jìn)出膜，改變細(xì)胞的內(nèi)部環(huán)境的ABC轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)蛋白；調(diào)控葉綠素a合成的原葉綠素酸酯還原酶；調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)腛mpR；調(diào)控轉(zhuǎn)錄的MarR；在不良環(huán)境中調(diào)控氨基酸代謝的Glu/Leu/Phe/V