1、囝密級中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences碩士學位論文指導(dǎo)教師：培養(yǎng)單位：2014年05月摘要摘要光合作用是地球上進行的最大的有機合成反應(yīng)，為地球上的所有生物提供有機物來源。C02作為光合作用的底物，是整個光合作用過程中的關(guān)鍵限速因子。因此光合生物進化出了各種各樣的機制用以提高體內(nèi)的C02濃度。其中微藻所特有的碳濃縮機制(C02Concentrationmechanism，簡稱CCM)就

2、是其中的典型代表。蛋白核作為微藻細胞內(nèi)所特有的結(jié)構(gòu)，在其CCM機制的形成和光合作用中具有重要作用。與陸地上大部分的C3植物相比，微藻具有不可比擬的高C02固定效率。以生物量計算，其光合作用效率最高可達1015％，可高效利用光能固定C02。微藻，尤其是真核微藻，高效固碳的主要原因之一是其具有高效固碳結(jié)構(gòu)一蛋白核。盡管大量研究發(fā)現(xiàn)，蛋白核在碳濃縮機制中發(fā)揮了重要作用，但其作為微藻最主要的固碳結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)研究還相對較少，限制了其結(jié)構(gòu)和功能以及后

3、續(xù)應(yīng)用研究的發(fā)展。本研究以微藻研究中的模式藻種一萊茵衣藻(Chlamydomanasreinhardtii)為材料，對影響微藻蛋白核大小及其固碳效率的一些主要因素進行了較為系統(tǒng)的研究，尤其是有機碳和無機碳對蛋白核大小和固碳效率的影響。首先，建立了快速準確表征微藻蛋白核的方法；其次，結(jié)合有機碳和無機碳培養(yǎng)，解析碳源對蛋白核大小和固碳效率的影響；最后，對蛋白核的提取方法進行了初步研究，為后續(xù)深入研究蛋白核結(jié)構(gòu)和功能奠定了基礎(chǔ)。實驗結(jié)果表明：

4、(1)熱激與溴酚藍染色結(jié)合可快速準確表征蛋白核；(2)有機碳的存在會在一定程度上抑制蛋白核的發(fā)育，降低蛋白核的固碳效率；(3)當環(huán)境中不存在有機碳時，低濃度C02條件下，蛋白核發(fā)育較大，但受無機碳供應(yīng)限制，固碳效率較低：(4)高濃度C02條件下，盡管微藻蛋白核占細胞面積比例較低，但固碳效率高。(5)采用超聲和離心等方法相結(jié)合，實現(xiàn)了對蛋白核的完整提取?？傊菊撐膹牡鞍缀说谋碚?，到主要影響蛋白核大小發(fā)育的主要因素，再到初步提取方法，進行