節(jié)旋藻藻膽蛋白的基因序列分析及其對果蠅生理特性的影響.pdf

1、節(jié)旋藻含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素、不飽和脂肪酸及多糖等生物活性物質(zhì)，已成為我國最大的微藻養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。藻膽蛋白作為節(jié)旋藻中重要的捕光色素蛋白，占節(jié)旋藻干重的20％左右。藻膽蛋白不僅可作為人類優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源，其特殊的生理活性如抗氧化活性、抗腫瘤活性及熒光特性等也越來越受到人們的關(guān)注。節(jié)旋藻藻膽蛋白的基因工程研究主要集中于鈍頂節(jié)旋藻和極大節(jié)旋藻，對于生長在鄂爾多斯高原堿湖的鈍頂節(jié)旋藻、鄂爾多斯節(jié)旋藻和方胞節(jié)旋藻的研究則較少。同時，藻膽蛋白抗氧化

2、活性研究主要以嚙齒類動物為研究對象，尚未發(fā)現(xiàn)以果蠅作為實驗動物，研究藻膽蛋白抗氧化活性及抗衰老活性的的報道。
　　 節(jié)旋藻藻膽蛋白包括藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白。本實驗以生長于鄂爾多斯高原堿湖的鈍頂節(jié)旋藻、鄂爾多斯節(jié)旋藻及方胞節(jié)旋藻基因組DNA為模板，根據(jù)GenBank公布的節(jié)旋藻藻膽蛋白基因序列設(shè)計引物，PCR擴(kuò)增獲得三種節(jié)旋藻的藻膽蛋白基因，并與pMDTM19-T載體連接后轉(zhuǎn)入大腸桿菌DH5α中，挑選陽性克隆測序。結(jié)果顯示：三種節(jié)

3、旋藻的藻藍(lán)蛋白基因全長均1119bp，編碼α亞基的基因長為519bp，編碼β亞基的基因長為489bp，間隔序列長111bp;鄂爾多斯鈍頂節(jié)旋藻和鄂爾多斯節(jié)旋藻別藻藍(lán)蛋白基因全長1056bp，方胞節(jié)旋藻別藻藍(lán)蛋白全長1054bp。三者α亞基和β亞基基因長度一致，均為486bp。間隔序列長度有差異，鄂爾多斯鈍頂節(jié)旋藻與鄂爾多斯節(jié)旋藻間隔序列長84bp，方胞節(jié)旋藻間隔序列長82bp。
　　 將克隆測序后的三種節(jié)旋藻的藻膽蛋白基因與Ge

4、nBank中收錄的極大節(jié)旋藻、鈍頂節(jié)旋藻的藻膽蛋白基因進(jìn)行比對分析，結(jié)果表明：五個節(jié)旋藻藻藍(lán)蛋白基因的同源性在99.6％以上，別藻藍(lán)蛋白的同源性在75.4％～99.7％。GC含量分析發(fā)現(xiàn)，在節(jié)旋屬內(nèi)不同種之間，節(jié)旋藻的藻膽蛋白基因GC含量較接近，藻藍(lán)蛋白基因GC含量在48.8％～49％之間，別藻藍(lán)蛋白基因GC含量介于48.3％～53.6％。氨基酸組成分析表明，藻膽蛋白含有人體所需的8種必需氨基酸，其中Leu、Ile、Lys、Thr及Va

5、l含量較高。通過對編碼藻膽蛋白各亞基基因內(nèi)部同源性的分析，保守程度由高至低依次為：別藻藍(lán)蛋白β亞基＞別藻藍(lán)蛋白α亞基＞藻藍(lán)蛋白α亞基＞藻藍(lán)蛋白β亞基。五個節(jié)旋藻樣品的聚類分析表明，來源于鄂爾多斯高原堿湖的鄂爾多斯節(jié)旋藻、方胞節(jié)旋藻及鈍頂節(jié)旋藻的親緣關(guān)系最近，其次為鈍頂節(jié)旋藻，最后為極大節(jié)旋藻。
　　 同時，本實驗還研究了藻膽蛋白對果蠅的生理生化特性的影響。果蠅壽命實驗表明，藻膽蛋白能夠顯著延長雌果蠅壽命(p＜0.01)，且存在劑

6、量依賴效應(yīng)。性活力和繁殖力實驗均表明，藻膽蛋白能夠提高果蠅性活力，繁殖能力，且以0.50％濃度組效果最佳。藻膽蛋白還能夠降低果蠅子代的雌雄比，使子代中雄果蠅多于雌果蠅。對30日齡的果蠅喂飼10d藻膽蛋白后，果蠅體內(nèi)總抗氧化能力(p＜0.01)、過氧化物酶活性(p＜0.01)、過氧化氫酶活性(p＜0.01)明顯提高，丙二醛含量顯著降低(p＜0.01)。藻膽蛋白對果蠅超氧化物歧化酶活性起到一定的增強(qiáng)作用，但未達(dá)到統(tǒng)計學(xué)顯著水平。由于藻膽蛋白