全 文 ：满江红鱼腥藻厚壁抱子分化过程的生化特性
宋立荣 黎尚豪
(中国科学院水生生物研究所 ,武汉 4 3。。 7 2)
关橄询 蓝细菌、 厚壁袍子 、 酶活性
在原核光合自养生物蓝细菌中 , 大多数具有异形胞的丝状种类在营养生长后期 , 营养细胞
能转化为具休眠和繁殖功能的厚壁抱子 . 一般认为 , 厚壁抱子是在不利于生长的条件下产生
的 , 在分化过程中 , 细胞内部发生了很大的变化 。 经长期的研究 , 对厚壁抱子发育分化中的形
态结构 、 大分子成分和生理功能 已有了比较深人的认识 1t 一 ” , 而有关分化细胞的生化特性还所
知甚少 . 近年来 , 厚壁抱子发育学的研究着力于寻找调控分化的关键因子 , 揭示分化的机理 .
经比较不同外界环境因子对分化的影响 , 已初步确认了光是控制分化的关键因子之一 ”` . 另
一方面 , 由于缺乏对厚壁抱子分化过程的生化代谢特性的研究 , 还难以从深层次上认识控制分
化的内在因子 . 目前 , 仅有二篇研究报道了分化细胞的酶学特性 . 本文测定了满江红鱼腥藻
(才 , 。 b a 。 。 a o ol l e 。 ) 营养细胞向厚壁抱子转化过程 中葡萄糖一 6一磷酸脱氢酶 、 己糖激酶 、 a 一淀
粉酶和过氧化氢酶等活性 , 并对这几种酶活性的变化在厚壁抱子分化中的意义作了初步探讨 .
一 、 材 料和 方 法
1
. 燕种和培并系件 满江红鱼腥藻由中国科学院水生生物研究所藻类培养室提供 , 经
分离纯化 , 获得无菌培养株 . 采用 B g一 n 无氮培养基 , 藻培养物于光照培养箱中静置培养 ,
培养温度在 30 土 1℃ , 藻体表面接受光强为 3 8 0 0一 4 0 o o lx , 连续光照 .
.2 酶活性测定 将指数生长期以及处于不同分化阶段的藻样离心收集 , 用适 量 的 0 . 1
。 。 l L 磷酸缓冲液 ( p H 7 . 0) 洗 3 次 , 经冻融后 ,于冰浴上研磨 (加人石英砂 ) , 所得研磨液经
高速离心 ( 4℃ , 3 0 0 X 劝 4 Om in , 其上清液作为待测酶粗提液 . 酶液的蛋白含量以紫外分
光光度法测定 ,牛血清蛋白作标准 . 葡萄糖一 6 一磷酸脱氢酶 ( E . c . 1 . 1 . 1 . 49 ) , 己糖激酶 ( E . c
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1
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, a 一淀粉酶 ( E . C . 3 . 2 . 1 . l) 和过氧化氢酶 ( E . C . 1 . l . l . 7 ) 四种酶活性的侧定方法分
别参照文献 6[ 一 9] 所述方法进行 .
二 、 结果 和 讨论
藻培养物经 8天的营养生长后 , 厚壁抱子的分化即开始启动 ,分化启动以出现颗粒内含物
为标志 .
指数期和处于不同分化发育时期的藻体 ,其葡萄糖 一 6一磷酸脱氢酶 、 己糖激酶 、 “ 一淀粉酶
和过氧化氢酶等四种酶活性的变化见图 1。 由图 1 中可见 , 除过氧化氢酶外 , 在营养生长阶
段 , 其它三种酶的活性显著高于已进人厚壁抱子分化的藻样的酶活性 . 其中 , 葡萄糖一 6一磷酸
脱氢酶活性仅在指数生长阶段测到 , 生长第四天测定的酶活力为 1 . 6 单位 , 当藻体进人分化阶
段后 , 此酶的活性消失 . 当分化启动后 , 己糖激酶的活性下降尤为明显 . 随着厚壁抱子分化时
本文 1 9 , o 年 呼月 2 7 日收到 . 1, , o 年 9 月 6 日收到修改稿 .
科 学 通 报 l , 9 1 年
期的延长及分化率的增多 , 可以看出 , a 一淀粉酶活性至第 20 天时大大降低 , 仅为 0 . 7 , 酶活力
单位 . 另一方面 ,过氧化氢酶活性水平在厚壁抱子分化过程中的变化保持相对的稳定 .
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图 1 满江红鱼腥藻在不同发育阶段的酶活性
通过研究酶活性在抱子启动和分化过程中的变化规律 , 有可能认识分化的调控因子和分
化机理 . aR 。 等 t4] 发现在桶形鱼腥藻 ( A . do il ol “ m ) 厚壁抱子中与氮同化有关的酶的活性
基本丧失 , 由此认为氮同化酶的丧失是抱子成熟的标志 . 但在纽曲鱼腥藻 ( A . , or “ 105 。 ) 厚
壁抱子分化中 , 虽然 A T P 活性明显下降 , 然酸性和碱性磷酸酶活性随分化进程逐渐提高田 .
在满江红鱼腥藻中 ,本文所测定的几种酶活性在分化过程中的下降 , 与此时藻培养物生长
停滞 、生理代谢机能下降相吻合 . 可以看出 , 抱子分化开始时 ,一个显著的变化是葡萄糖一 6一磷
酸脱氢酶活性的丧失 . 然而 , 过氧化氢酶在分化过程中 , 具较高的活性 , 表明了分化的厚璧抱
子 中 , 细胞排除过氧化物毒害的机制仍发挥着一定的功能 .
文 献吐参 考
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科 学 通 报