集胞藻PCC6803中與鹽脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)運蛋白Slr1216的鑒定.pdf

1、轉(zhuǎn)基因藍藻已經(jīng)逐步應(yīng)用于生產(chǎn)多種生物燃料，而大規(guī)模的藍藻培養(yǎng)需要使用海水，因此全面了解藍藻的鹽適應(yīng)過程具有重要的意義。在集胞藻PCC6803中，對于高濃度和變化濃度的鹽脅迫，細胞內(nèi)具體的應(yīng)答過程目前并不十分清楚。在本研究中，通過篩選含有58個轉(zhuǎn)運蛋白基因缺失的突變株庫，我們發(fā)現(xiàn)突變株?slr1216對鹽脅迫敏感，而將基因slr1216轉(zhuǎn)入到突變株?slr1216后，它的鹽耐受性和野生株基本一致，這說明基因slr1216是集胞藻PCC68

2、03抗鹽過程中的一個重要的基因。在CyanoBase基因庫中，slr1216被注釋為鎂離子轉(zhuǎn)運蛋白基因，在含鹽的培養(yǎng)基中提高鎂離子的濃度，發(fā)現(xiàn)突變株?slr1216的鹽耐受性明顯提高，并且能達到野生株的水平，這表明在集胞藻PCC6803中Slr1216很有可能發(fā)揮鎂離子轉(zhuǎn)運蛋白的功能。通過流式分析發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫條件下，突變株?slr1216細胞內(nèi)的葉綠素的含量略低于野生株。借助液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-

3、MS）的代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在鹽脅迫條件下，突變株?slr1216細胞內(nèi)許多磷酸化代謝物和葡萄糖甘油及蔗糖等滲透壓保護物的含量與野生株相比均受到影響，并且互補株內(nèi)葡萄糖甘油的含量基本恢復(fù)到野生株的水平。此外，在添加有外源性葡萄糖甘油的含鹽培養(yǎng)基中，突變株?slr1216的生長情況也得到部分好轉(zhuǎn)。綜上所述，本研究表明在集胞藻PCC6803中，Slr1216可能是鎂離子轉(zhuǎn)運蛋白，通過影響細胞內(nèi)相容性溶質(zhì)和葉綠素等，來參與抗鹽脅迫的過程，這為更