导　　师： 隋正红

学科专业： G1009

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 中国海洋大学

摘　　要： 龙须菜(gracilaria/gracilariopsis lemaneiformis)是一种大型海藻，属于红藻门，杉藻目，江蓠科。 龙须菜的分类地位一直存在争议，对于龙须菜属于gracilariopsis属还是江蓠属没有确定的答案。gurgel(1991)就将江蓠科(gracilariaceae)分成melanthalia和curdiea，gracilariopsis，gracilaria三个不同属。本文对龙须菜居群内不同个体的5.8s rdna-its区进行了pcr扩增和序列分析，扩增dna片段长度均为1066bp，包含完整的its1(250bp)、5.8s(159bp)和its2(657bp)，在青岛产龙须菜的居群内不存在遗传差异；利用ncbi资源对江蓠属和gracilariopsis属共20个物种的rdna-its相应序列进行了比较和系统进化分析，结果表明，龙须菜和江蓠科19个物种中rdna的5.8s区的长度和序列非常保守，而its区的长度和序列则变异较大，20种江蓠科物种的遗传距离在0.013～0.596之间，龙须菜在5.8s rdna-its区特性上相比江蓠属物种与gracilariopsis属物种更为相似；采用upgma法构建了这20种江蓠科物种的系统发育树，分析结果表明青岛产龙须菜应属于gracilariopsis属，并且在江蓠科中较早分化，而龙须菜处于gracilariopsis属中比较古老的位置。 龙须菜最重要的经济意义在于所产的琼胶，因其高琼胶含量及质量受到越来越多的关注。作为gracilariopsis属内一种有重要经济价值的物种，利用分子生物学手段开展龙须菜产琼胶相关基因的研究，从遗传物质dna的角度直接、充分地了解和研究龙须菜琼胶代谢机理和调控，无疑将为更好地开发和利用该经济物种奠定坚实的基础。我们选取龙须菜琼胶合成过程中的关键酶-半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶(galactose-1-phosphate uridylyltransfemse，galt)，根据相近物种galt基因序列设计兼并引物，利用rt-pcr方法获得galt基因cdna部分序列，采用race方法分别获得galt edna的3'端序列，采用invitro cloning方法获得galt基因5'端序列。根据所得结果拼接得到galt基因1240bp cdna全长，序列全长包括1086bp的开放阅读框和151bp 3'端非编码区，共编码362个氨基酸；得到1447bp长的dna序列，序列内没有内含子。rpsblast分析表明在c端和n端都具有保守的zn2+、fe2+结合位点和能够引起酶失活的组氨酸三联体(hit元件)；此外，在氨基酸序列的166-175位点有一段高度保守的酶活性位点区。southern blotting结果显示galt基因在龙须菜基因组中只存在一个拷贝。选取同一群体内的龙须菜，提取琼胶后，发现不同的藻株琼胶含量存在差距，挑取其中相差较大的两组藻株提取rna，反转录为cdna后，用荧光实时定量pcr的方法测定琼胶含量不同两组藻株galt基因的表达，以2-ΔΔct法来处理数据，表示目的基因的相对表达量。数据显示，琼胶含量与galt基因的表达存在相关性，低琼胶含量的藻株galt基因的表达量低，高琼胶含量的藻株galt基因的表达大部分较高，但由于galt蛋白量少、酶活性低或者琼胶合成路径中其他酶的作用使得galt基因的表达与琼胶含量不成正比。半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶可能不是整个途径中的开关酶，藻体中琼胶含量的高低并不是由半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶直接控制。但我们的研究结果也显示了半乳糖-1-磷酸尿苷酰转移酶基因与琼胶含量的高度相关性，将可开发作为龙须菜高琼胶含量的指标。由于目前对江蓠属产琼胶品种的琼胶合成路径缺乏系统的研究，对整个碳代谢尤其是琼胶合成过程了解的还很有限，因此筛选出对琼胶合成起关键作用的酶系并对其进行分析利用，需要进一步的研究。

关 键 词： 龙须菜 琼胶合成 半乳糖 磷酸尿苷酰转移酶基因

分 类 号： [Q943.2 S644.6]

领　　域： [生物学] [农业科学] [农业科学]