导　　师： 姜建国

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 巴氏杜氏藻(Dunaliella bardawil,简称巴氏藻)是一种真核单细胞绿藻,主要有以下两大特点:第一,可以在0.5~5.5 mol/L NaCl浓度中生长,是目前所发现的最耐盐的真核生物之一;第二,能在强光和高盐等环境胁迫条件下大量累积β-胡萝卜素。巴氏藻已成为研究环境胁迫下的响应机制和类胡萝卜素代谢调控这两大方面的良好研究对象。本论文主要从分子生物学角度研究巴氏藻中类胡萝卜素合成与降解代谢途径相关的基因以及盐胁迫条件下类胡萝卜素积累的调控机制,这对于利用杜氏藻生产β-胡萝卜素的工业化以及如何提高类胡萝卜素的产量具有重要的指导意义。论文首先借助转录组测序和结合cDNA末端快速扩增(RACE)技术的分离目的基因的方法,成功获得了巴氏藻类胡萝卜素合成相关的基因GGPS、ZISO、CRTISO、LcyE、BCH、CYP97s(CYP97A、CYP97B和CYP97C)和降解相关基因CCDs(CCD1A、CCD1B和CCD8)的全长编码序列。总的来说,巴氏藻类胡萝卜素的代谢途径与其他绿藻、高等植物及蓝藻较为相近,与细菌及真菌存在较大差异。巴氏藻类胡萝卜素合成相关基因的蛋白序列与藻类和高等植物的同源性较高,而与细菌和真菌的同源性较低。而巴氏藻类胡萝卜素降解相关基因CCDs的蛋白序列与其他绿藻的同源性较高,不及高等植物的CCDs种类复杂,与细菌及真菌的存在较大差异。接着通过利用或改造含欧文氏菌类胡萝卜素合成相关基因簇的pACCRT-EIB、pACCAR16?crtX以及pACCAR25?crtX质粒,在大肠杆菌中利用基因功能互补实验鉴定了巴氏藻GGPS、BCH以及CCDs的功能活性。发现巴氏藻的GGPS、PSY、LcyB基因联合细菌的crtI基因在大肠杆菌能实现β-胡萝卜素的积累,这为在大肠杆菌中构建巴氏藻的类胡萝卜素代谢通路提供了可行性;DbBCH能转化β-胡萝卜素生成玉米黄素,但不同于雨生红球藻,巴氏藻缺乏β-胡萝卜素酮化酶,�

关 键 词： 巴氏杜氏藻 巴氏藻 类胡萝卜素代谢调控 类胡萝卜素合成基因 类胡萝卜素裂解双加氧酶 盐胁迫

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