等離子體是具有高電能的離子化氣體,常被認(rèn)為是物質(zhì)的第四種狀態(tài)。等離子體有分為熱等離子體和低溫等離子體。其中低溫等離子體(LTP)因其能產(chǎn)生大量的活性物質(zhì)(如·OH、O₂-、H₂O₂、O₃和帶電粒子)和維持較低的整體溫度,對溫度敏感的生物體具有很好的兼容性,所以在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、微生物和生物醫(yī)學(xué)方面具有廣泛的應(yīng)用前景。蝦青素是一種具有著色、抗氧化、保健等多種功能的酮類胡蘿卜素,被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品、化妝品、保健、制藥等行業(yè)。在自然界中,許多生物可以合成蝦青素,如細(xì)菌、真菌、植物和微藻等。其中,雨生紅球藻是蝦青素積累量最高的微藻。雖然人們已經(jīng)開發(fā)了很多技術(shù)方法用于改善雨生紅球藻的蝦青素積累水平,但生長速度緩慢仍是雨生紅球藻大規(guī)模應(yīng)用的主要限制因素。因此雨生紅球藻的生長速率和蝦青素產(chǎn)量是這一領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵。在本學(xué)位論文中,先從光合作用能力、色素和脂質(zhì)組成及基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平等方面比較分析了強光脅迫下雨生紅球藻高產(chǎn)蝦青素的機制,隨后探索了低溫等離子體技術(shù)刺激雨生紅球藻生長和蝦青素積累的條件,并利用轉(zhuǎn)錄組...

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景概述
    1.2 蝦青素(Astaxanthin)
        1.2.1 蝦青素分子結(jié)構(gòu)
        1.2.2 蝦青素著色與抗氧化功能
        1.2.3 蝦青素用途和對生物體的益處
            1.2.3.1 蝦青素對水生動物的有益效應(yīng)
            1.2.3.2 蝦青素對人類疾病預(yù)防和改善效益
        1.2.4 蝦青素的安全性
        1.2.5 蝦青素來源
    1.3 雨生紅球藻
        1.3.1 雨生紅球藻介紹
        1.3.2 雨生紅球藻形態(tài)及生長周期
        1.3.3 增加雨生紅球藻蝦青素產(chǎn)量的方式
            1.3.2.1 雨生紅球藻藻株
            1.3.2.2 雨生紅球藻培養(yǎng)及蝦青素誘導(dǎo)條件
        1.3.4 雨生紅球藻蝦青素合成途徑
        1.3.5 雨生紅球藻中蝦青素合成調(diào)控機制
        1.3.6 活性氧物質(zhì)和植物激素調(diào)節(jié)雨生紅球藻蝦青素積累研究進(jìn)展
    1.4 等離子體概述
        1.4.1 等離子體定義
        1.4.2 等離子體分類
        1.4.3 低溫等離子體概述
            1.4.3.1 低溫等離子體概念
            1.4.3.2 低溫等離子體源
            1.4.3.3 低溫等離子體與生物體之間相互作用的界面效應(yīng)
        1.4.4 低溫等離子體的應(yīng)用研究
            1.4.4.1 低溫等離子體在農(nóng)業(yè)食品方面的應(yīng)用研究
            1.4.4.2 低溫等離子體在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用研究
    1.5 低溫等離子體引起生物體的生物學(xué)效應(yīng)的因素及生物學(xué)效應(yīng)
        1.5.1 低溫等離子體引起生物體不同生物學(xué)效應(yīng)的因素
        1.5.2 低溫等離子體引起生物體的生物學(xué)效應(yīng)
    1.6 低溫等離子體引起的刺激效應(yīng)
        1.6.1 刺激效應(yīng)
        1.6.2 低溫等離子體引起刺激效應(yīng)的研究現(xiàn)狀
    1.7 本論文的研究內(nèi)容、目的和意義
第二章 材料與方法
    2.1 雨生紅球藻藻株
    2.2 雨生紅球藻培養(yǎng)及保存
    2.3 雨生紅球藻蝦青素誘導(dǎo)條件
    2.4 雨生紅球藻的低溫等離子體處理條件
    2.5 雨生紅球藻細(xì)胞形態(tài)觀察
    2.6 DNA隨機擴增多態(tài)性(RAPD)
        2.6.1 基因組DNA提取
        2.6.2 隨機擴增多態(tài)性DNA (RAPD)實驗引物及PCR反應(yīng)
    2.7 光合作用系統(tǒng)Ⅱ葉綠素?zé)晒鉁y定
    2.8 雨生紅球藻細(xì)胞數(shù)量、生物量、葉綠素和類胡蘿卜素的測定
    2.9 活性氧(ROS)和抗氧化酶活性的測定
        2.9.1 活性氧測定
        2.9.2 抗氧化酶活性測定
    2.10 類胡蘿卜素的液相色譜分析
    2.11 脂質(zhì)提取及分析
    2.12 雨生紅球藻體內(nèi)植物激素獨腳金內(nèi)脂和脫落酸測定
    2.13 轉(zhuǎn)錄組測序的樣品準(zhǔn)備、RNA提取和cDNA文庫構(gòu)建
        2.13.1 樣品準(zhǔn)備
        2.13.2 RNA提取
        2.13.3 RNA定量和鑒定
        2.13.4 文庫構(gòu)建及測序
    2.14 RNA反轉(zhuǎn)錄、實時熒光定量PCR實驗
        2.14.1 RNA反轉(zhuǎn)錄實驗
        2.14.2 實時熒光定量PCR
    2.15 酵母細(xì)胞培養(yǎng)及生長
    2.16 實驗裝置與等離子體處理
    2.17 克隆存活實驗
    2.18 拉曼顯微光譜測量
    2.19 抗氧化酶活性實驗
    2.20 流式細(xì)胞分析
        2.20.1 流式細(xì)胞分析所用試劑
        2.20.2 流式細(xì)胞分析的實驗步驟
    2.21 免疫熒光、免疫共沉淀及蛋白質(zhì)印跡(WB)實驗
        2.21.1 所用抗體及其相應(yīng)的稀釋倍數(shù)
        2.21.2 免疫熒光實驗步驟
        2.21.3 免疫沉淀(IP)和蛋白質(zhì)印跡(WB)實驗步驟
    2.22 軟X射線納米CT實驗
    2.23 數(shù)據(jù)分析與作圖
第三章 強光脅迫下雨生紅球藻高產(chǎn)蝦青素的機制分析
    3.1 概述
    3.2 結(jié)果
        3.2.1 RNA測序和組裝的質(zhì)量評估
        3.2.2 WT和M3藻株之間的差異表達(dá)基因分析
        3.2.3 光合作用、碳固定和類胡蘿卜素生物合成途徑中的差異表達(dá)基因
        3.2.4 色素組成比較
        3.2.5 光合作用活性的比較
        3.2.6 脂肪酸組成的比較
        3.2.7 蝦青素生物合成途徑中基因表達(dá)差異的驗證及分析
    3.3 討論
    3.4 小結(jié)
第四章 低溫等離子體刺激雨生紅球藻生物量和蝦青素積累
    4.1 概述
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 低溫等離子體促進(jìn)蝦青素的生長、生物量和蝦青素的積累
        4.2.2 低溫等離子體誘導(dǎo)雨生紅球藻體內(nèi)ROS積累和抑制光合作用過程
        4.2.3 比較轉(zhuǎn)錄組分析及光合作用和呼吸途徑中差異表達(dá)基因分析
        4.2.4 低溫等離子體調(diào)控植物激素合成、運輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因的表達(dá)
        4.2.5 低溫等離子體誘導(dǎo)雨生紅球藻體內(nèi)獨腳金內(nèi)酯(SLs)含量增加、脫落酸(ABA)含量減少
    4.3 小結(jié)
第五章 低溫等離子體氧化脅迫作用初探
    5.1 概述
    5.2 結(jié)果和討論
        5.2.1 低溫等離子體對雨生紅球藻細(xì)胞的氧化脅迫作用
        5.2.2 雨生紅球藻在低溫等離子體氧化脅迫作用下發(fā)生不同效應(yīng)
        5.2.3 低溫等離子體誘導(dǎo)酵母細(xì)胞的氧化應(yīng)激
        5.2.4 低溫等離子體對酵母不同氧化脅迫導(dǎo)致不同應(yīng)激和死亡方式
    5.3 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3872489