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蓝藻是一类能进行植物型产氧光合作用的原核生物,集胞藻(Synechocystis sp. PCC6803)是一种具有自然转化系统的单细胞蓝藻,它既能利用光能进行自养生长,也可利用葡萄糖进行异养生长,是光合作用分子生物学研究的重要模式之一,蓝藻的分子遗传学研究也得到了广泛的运用。
基因敲除和基因调控平台的建立。在集胞藻(Synechocystis sp. PCC6803)选取与蓝藻藻胆体核基因apcE有相互作用,但功能未知的sll1466基因,通过分子生物学方法,从集胞藻PCC6803总DNA中调取sll1466基因片段,将sll1466基因片段完全切除并替换成卡那霉素(kanaamycin,简称Kana)抗性基因片段,通过自然转化的方法将构建好的质粒转入集胞藻PCC6803,利用抗性筛选得到同源重组成功的阳性转化子。
对⊿sll1466突变株在不同的培养条件下进行较系统的研究,测定突变株与野生株的生长曲线、藻胆蛋白含量、叶绿素a含量、光合放氧速率等相关生理指标,并辅助光谱分析。
实验结果表明,在光强5000 Lux下,⊿sll1466突变株的生长速率明显低于野生型,而在光强为500 Lux下,⊿sll1466突变株的生长速率却高于野生型。混合营养培养时,野生型的生长优于⊿sll1466突变株。缺Fe、N、P、Cu、CO32-元素培养时,突变株和野生型并没有表现出很大的差异性,突变株在盐胁迫条件下耐受性低于野生型。综上所述可推测sll1466基因被敲除后,影响了蓝藻内部能量传递的路径,PS Ⅰ和PS Ⅱ之间接收能量的动态平衡被打破,使其蓝藻光合作用受到影响。