多胺对赤潮藻耐环境胁迫效应的调节作用研究

Polyamines are short-chain aliphatic amines found in procaryotic and eucaryotic cells. They are a kind of high bioactivator produced in the metalbolic process, where they regulate cellular differentiation,DNA copy,stress reaction and growth etc. When plants suffer salinity stress,temperature stress, mentals stress,nutrition stress and light stress etc.,polyamines synthetase activity incress,polyamines accumulate in the cell and then it will affect the plants growth and development. It is very common about the researches in the adjustment of ployamines in higher plants resistance on environmental stress,but in the algae are fewer. This study will focuss on the relationships amonge the grwoth of red tide algae in the East China Sea, ployamine accumulation in cell,arginine decarboxylase (ADC) and polyamine oxidase (POA) under salinity stress, temperature stess, light stress, metals stress and nutrition stess by a series of indoor and outdoor experiments, which will explain the adjustment role of polyamine in algae resistenace on enverionmental stress.

多胺(ployamines,PA)是一类短链脂肪胺，是生物体代谢过程中产生的具有较高生物活性物质，是生理代谢过程中如细胞分裂、DNA的复制、胁迫反应、生长发育等的重要调节物。当植物遭受盐度胁迫、温度胁迫、离子胁迫、营养胁迫、光胁迫等各种环境逆境时，多胺合成酶的活力就会增加，多胺会在体内累积，进而影响植物的生长发育。多胺对环境胁迫的抗逆调节作用在高等植物研究中比较多，而对藻类研究相对比较少。 本研究拟以东海主要赤潮藻为重点研究对象，通过赤潮藻在盐、温度、光照、重金属及营养胁迫下，藻类生长与体内多胺积累、精氨酸脱羧酶（ADC）和多胺氧化酶（PAO）动态变化关系等一系列室内及野外现场实验，来阐示多胺对赤潮藻耐环境胁迫的调节作用机制。

多胺（polyamines,PA）是一类短链脂肪胺，是生物体代谢过程中产生的具有较高生物活性物质，是生理代谢过程中如细胞分裂、DNA复制、胁迫反应、生长发育等的重要调节物。当植物遭受盐度、温度、重金属、营养、光等环境因子胁迫时，影响多胺的各处酶的活力增强，多胺在细胞体内的形态及含量发生变化，进而影响植物的生长发育。多胺对环境胁迫的抗逆调节作用在高等植物研究较多，而在藻类研究相对较少。本研究以东海主要赤潮藻——中肋骨条藻和东海原甲藻为主要研究对象，通过室内培养和现场围隔实验研究赤潮藻在盐度、温度、光照、重金属及营养胁迫下的生理响应以及外源多胺补充对赤潮藻生长的影响。实验发现高低盐度、高低温度、高光强、重金属污染、氮磷硅营养盐胁迫下均会产生微藻细胞体内丙二醛（MDA）累积现象，细胞受到氧化损害而抑制其生长，同时体内二胺氧化酶（DAO）和多胺氧化酶（PAO）活性增强，以调节体内多胺含量及形态发生变化以抵抗迫带来的损害。当外源游离多胺，特别是精胺（Spe）和亚精胺（Spd）补充时会缓解这种胁迫症状。东海围隔实验中体系中优势种是中肋骨条藻，在控制营养盐加富、光照、重金属污染及营养盐氮磷硅限制实验中得到与实验室内相似的现象。这表明微藻在环境产生各种胁迫时，其体内自身会受到一定的损害，同时会通过二胺或多胺氧化酶来调节体内多胺的含量及形态以抵抗这种胁迫带来的损害，如果有外源多胺则有可能缓解这种症状。本项目的研究结果为进一步阐示赤潮藻的环境适应能力及种群竞争策略机制具有重要的理论指导意义。