《條斑紫菜環境脅迫適應分子機制的轉錄組學研究》是依託中國海洋大學，由茅雲翔擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：條斑紫菜環境脅迫適應分子機制的轉錄組學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：茅雲翔
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
條斑紫菜是具有重要科學研究價值的經濟海藻，是潮間帶藻類代表性物種，也是藻類基因組學和抗逆分子生理學研究的理想模式物種。隨著潮汐漲落潮間帶環境理化因子急劇變化，以條斑紫菜為代表的潮間帶定生海藻顯示出極強的抗逆能力，表明其能夠調節並適應環境脅迫，但迄今為止對其抗逆分子基礎尚缺乏深入了解。.本項目以條斑紫菜為實驗材料，通過潮間帶保真取樣和室內模擬相結合的實驗方法獲得可靠的研究材料，採用全轉錄組測序和數位化基因表達譜等高通量分析技術，系統解析高光脅迫（包括紫外線）、溫度脅迫（高溫、低溫）、滲透壓脅迫（高滲、低滲）下條斑紫菜轉錄組特徵；比較不同脅迫因子作用下的基因表達譜差異，鑑定脅迫回響關鍵基因和各類脅迫回響特徵性基因，辨別作用於條斑紫菜的重要環境脅迫因子。通過研究將系統了解紫菜適應環境脅迫的分子遺傳機制，闡釋其時空分布和豐度特性的分子生態基礎，為條斑紫菜抗逆育種和栽培技術改良提供重要參考。
結題摘要
條斑紫菜是具有重要科學研究價值的經濟海藻，是潮間帶藻類代表性物種，也是藻類基因組學和抗逆分子生理學研究的理想模式物種。隨著潮汐漲落潮間帶環境理化因子急劇變化，以條斑紫菜為代表的潮間帶定生海藻顯示出極強的抗逆能力，表明其能夠調節並適應環境脅迫，但迄今為止對其抗逆分子基礎尚缺乏深入了解。本項目以條斑紫菜為實驗材料，通過潮間帶保真取樣和室內模擬相結合的實驗方法獲得了可靠的研究材料，採用全轉錄組測序和數位化基因表達譜等高通量分析技術，系統解析了高光強脅迫（包括紫外線）、溫度脅迫（高溫、低溫）、滲透壓脅迫（高滲、低滲）下條斑紫菜轉錄組特徵；通過比較不同脅迫因子作用下的基因表達譜差異，鑑定了一批脅迫回響關鍵基因和各類脅迫回響特徵性基因。其主要類型包括：（1）與保持細胞結構完整性相關的蛋白，如T型複合多肽1（TCP-1）、晚期種胚豐富蛋白 (LEA)；（2）與光強變化適應相關的酶類，如與低光強適應相關的原葉綠素還原酶（DPOR）和高光強適應相關的高光誘導蛋白（HLIP）；（3）抗氧化和活性氧清除相關的酶類，如礬依賴的溴過氧化物酶、脫鹵代酶樣的水解酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶，以及超氧化物歧化酶等；（4）與抗紫外輻射相關的類菌胞素胺基酸（MAAs）、類黃酮類物質；（5）碳代謝適應相關的完整的C3/C4代謝途徑。通過對這些脅迫回響特徵性基因的深入研究，辨別發現了滲透壓脅迫和溫度脅迫是影響條斑紫菜時空分布的的重要環境因子。通過系統了解紫菜適應環境脅迫的分子遺傳機制，將有助於更加深入第闡釋條斑紫菜時空分布和豐度特性的分子生態基礎，為條斑紫菜抗逆育種和栽培技術改良提供重要參考。 在本項目的資助下，已發表論文5篇，其中SCI論文3篇；授權專利2項；出版譯著1部；獲得國家科學技術進步二等獎1項，省部級一等獎1項；培養博士研究生1名，碩士研究生6名。另外，還有3篇論文有待發表。
