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本文主要研究紫球藻在不同浓度的氮源条件下,其抗胁迫的作用机理及氮源的变化对紫球藻氮代谢的影响。重点研究在缺氮胁迫条件下,藻红蛋白降解这-生理变化过程,并对细胞内蛋白酶进行分离纯化,对其性质进行研究。通过不同浓度的氮源对紫球藻的生长的影响以及对NO产生的检测结果表明,紫球藻能利用硝态氮和铵态氮作为氮源。从整体水平上比较,硝态氮更有利于紫球藻的生长,并且紫球藻生长的最适硝态氮浓度为12mmol/L,低于(4mmol/L)或高于12mmol/L(16mmol/L)都会引起不同程度的胁迫作用。而铵态氮对紫球藻的生长影响存在明显的“阈值”,紫球藻生长的最适钱态氮浓度为1mmol/L,低于1mmol/L (0.4mmol/L)能促进紫球藻的生长,高浓度的铵态氮对紫球藻胁迫作用比硝态氮更为显著,4mmol/L或8mmol/L则会抑制紫球藻的生长。当有氮源存在时,NO产量与其受到的胁迫作用强度呈良好的相关性。在硝态氮培养时,NO产量不高,在整个生长周期先上升再下降然后上升。但在铵态氮培养时,NO的产量随着铵态氮浓度的升高而增加,在整个生长周期NO的产生量先上升再下降。相比硝态氮培养条件下的紫球藻,铵态氮培养时NO产量较高,说明在铵态氮培养的过程中,紫球藻受到了不同程度的胁迫。缺氮条件下,紫球藻为了节省氮源,产生的NO较少,但并不代表着紫球藻没有受到胁迫作用,从其他生理变化可以看出,紫球藻受到了强烈的胁迫作用,藻细胞启动自身保护机制,从而避免氮源的消耗和能量的释放。紫球藻在不同浓度的氮源条件下,受到了不同程度的胁迫,MDA的含量反映了细胞膜的脂质化程度。12mmol/L的硝态氮及1mmol/L的铵态氮条件下,MDA含量低,高于或低于最适氮浓度,MDA随之升高。胁迫后机体启动了抗氧化酶系统,清除自由基和活性氧等有害物质。最适生长条件下,抗氧化酶的含量低,整个生长周期变化不明显。胁迫作用越强,SOD、CAT的活性越高,变化越大,但是在严重胁迫作用下,例如4mmol/L与8mmol/L的铵态氮培养下,SOD、CAT活性明显降低,说明强烈的胁迫使藻细胞的代谢紊乱,抗氧化酶系统受损,SOD及CAT含量下降。在不同氮源的培养过程中,缺氮条件下,紫球藻会发生“变黄”现象,变黄的原因是藻红蛋白的降解引起的,这种现象被暂称为“褪紫”。褪紫的原因可能是蛋白酶的作用。本文重点研究紫球藻在氮源缺乏的环境中,蛋白酶的分离纯化。通过蛋白质技术的应用,包括分子筛层析和离子交换层析,聚丙烯凝胶电泳等过程分离纯化得到了一种蛋白酶,SDS-PAGE结果表明其分子量大概为33KDa.。紫球藻的蛋白酶的最适温度为40℃,最适pH为7.5,此酶的温度稳定性和pH稳定性较广泛。金属离子Ca2+对蛋白酶的活力具有激活作用,蛋白酶受到Benzamidine的抑制,可能是一种丝氨酸型蛋白酶。