丝氨酸/苏氨酸激酶系统在微囊藻超补偿生长中的作用及其机制研究

成果基本信息
关键词：	蓝藻水华;超补偿生长;信号转导系统;激酶系统;模式蓝藻
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	津20182202	资源采集日期：	2019-03-15

研究情况
单位名称：	天津农学院	技术水平：
评价证书号：	30038401-1773	评价单位：	国家自然科学基金委员会生命科学部
评价日期：	2018.03.20	评价证书号：	30038401-1773

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
1.课题来源与背景　　① 课题来源：“丝氨酸/苏氨酸激酶系统在微囊藻超补偿生长中的作用及其机制研究”是2017年国家自然科学基金委员会下达的国家自然科学基金应急管理项目，项目编号为：31640009；　　② 课题背景：蓝藻的信号转导系统能够迅速地感知外界环境的变化，并通过精准调控藻细胞的分裂、分化等功能基因的表达，使细胞对外界环境的变化做出积极快速的响应，从而在各种逆境中得以生存下来。明确蓝藻的信号转导机制对于科学地防控有害蓝藻水华及高效开发利用蓝藻种质资源具有非常重要的理论意义与实际应用价值。　　2.研究目的与意义：　　超补偿生长过程中藻细胞加快分裂增殖的特性是微囊藻生物量骤增直至形成水华的关键内源性因素之一。丝氨酸/苏氨酸激酶系统等信号转导系统通过精准调控分裂、分化等基因的表达，使原核生物积极快速地响应多变环境。揭示微囊藻超补偿生长机制及开发靶向性微囊藻生长抑制剂具有重要意义。　　3.主要论点与论据　　① 明确光限制胁迫是否可以诱导蓝藻（微囊藻）发生超补偿生长及其诱导的阈值条件。　　② 初步摸清与蓝藻（微囊藻）光限制胁迫后发生超补偿生长性能相关的14个丝氨酸/苏氨酸激酶激酶系统（STKs）相关基因的表达变化规律。　　③ 构建相关突变株，验证发现spkD、spkG在蓝藻超补偿生长中具有重要作用，且作用方式存在明显的差异。　　④获得蓝藻STKs基因（微囊藻spkD及集胞藻spkD与spkG）过表达载体的构建并遗传转化，成功获得蓝藻过表达株系，进而验证STKs基因在超补偿生长中的作用。　　4.创见与创新　　首次在确定蓝藻光限制胁迫诱导蓝藻（微囊藻）发生超补偿生长性能特征及确定诱导条件阈值基础上，通过分析STKs 基因在转录水平的表达量与超补偿生长性能间相关性，初步确定在光限制胁迫后蓝藻（微囊藻）超补偿生长阶段短时间内表达量明显上下调的14个STKs 基因可能与其超补偿生长性能相关。随后，采用基因同源重组突变技术、基因过表达技术及比较分析超补偿生长性能差异已确定spkD与spkG与蓝藻（集胞藻和微囊藻）光限制胁迫后超补偿生长性能密切相关。研究结论将对揭示STKs在调控微囊藻超补偿生长性能发挥的关键作用具有非常重要的意义，进而对开发靶向性有害蓝藻生长抑制剂具有重要意义。　　5.社会经济效益，存在的问题　　夏季晴阴频繁交替的气象条件已成为为以微囊藻为主的水华蓝藻始终维持种群优势并持续增加其生物量原因之一。以天津海河干流为例，目前项目组已经根据研究本项目的研究结论，构建起基于光限制胁迫后蓝藻水华暴发的预警模式，对海河蓝藻水华的科学预警具有重要意义；并在此基础上，项目组在执行天津市科技支撑计划重点项目“海河水华蓝藻资源化利用关键技术的研发与转化”（15ZCZDNC00230）过程中根据项目组研究得到的海河水华蓝藻对阴雨天气下光限制胁迫的响应特征，明确了阴雨天气后海河水华蓝藻最优的规模化打捞时间，为大规模地资源化利用海河水华蓝藻奠定坚实的基础。

成果名称：	丝氨酸/苏氨酸激酶系统在微囊藻超补偿生长中的作用及其机制研究	关键词：	蓝藻水华;超补偿生长;信号转导系统;激酶系统;模式蓝藻
成果类别：		一级分类名称：	农业生物技术
二级分类名称：	水产养殖	三级分类名称：
研究起止时间：	2017.01 至2018.03	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	天津农学院	学科分类2：	180.51
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	Q945	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	31640009
经费实际投入额（万元）：	15.00	评价单位：	国家自然科学基金委员会生命科学部
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2018.03.20	转让范围：
评价证书号：	30038401-1773	推荐单位：	天津农学院
推广形式：	无	成果登记号：	津20182202
成果简介：	1.课题来源与背景　　① 课题来源：“丝氨酸/苏氨酸激酶系统在微囊藻超补偿生长中的作用及其机制研究”是2017年国家自然科学基金委员会下达的国家自然科学基金应急管理项目，项目编号为：31640009；　　② 课题背景：蓝藻的信号转导系统能够迅速地感知外界环境的变化，并通过精准调控藻细胞的分裂、分化等功能基因的表达，使细胞对外界环境的变化做出积极快速的响应，从而在各种逆境中得以生存下来。明确蓝藻的信号转导机制对于科学地防控有害蓝藻水华及高效开发利用蓝藻种质资源具有非常重要的理论意义与实际应用价值。　　2.研究目的与意义：　　超补偿生长过程中藻细胞加快分裂增殖的特性是微囊藻生物量骤增直至形成水华的关键内源性因素之一。丝氨酸/苏氨酸激酶系统等信号转导系统通过精准调控分裂、分化等基因的表达，使原核生物积极快速地响应多变环境。揭示微囊藻超补偿生长机制及开发靶向性微囊藻生长抑制剂具有重要意义。　　3.主要论点与论据　　① 明确光限制胁迫是否可以诱导蓝藻（微囊藻）发生超补偿生长及其诱导的阈值条件。　　② 初步摸清与蓝藻（微囊藻）光限制胁迫后发生超补偿生长性能相关的14个丝氨酸/苏氨酸激酶激酶系统（STKs）相关基因的表达变化规律。　　③ 构建相关突变株，验证发现spkD、spkG在蓝藻超补偿生长中具有重要作用，且作用方式存在明显的差异。　　④获得蓝藻STKs基因（微囊藻spkD及集胞藻spkD与spkG）过表达载体的构建并遗传转化，成功获得蓝藻过表达株系，进而验证STKs基因在超补偿生长中的作用。　　4.创见与创新　　首次在确定蓝藻光限制胁迫诱导蓝藻（微囊藻）发生超补偿生长性能特征及确定诱导条件阈值基础上，通过分析STKs 基因在转录水平的表达量与超补偿生长性能间相关性，初步确定在光限制胁迫后蓝藻（微囊藻）超补偿生长阶段短时间内表达量明显上下调的14个STKs 基因可能与其超补偿生长性能相关。随后，采用基因同源重组突变技术、基因过表达技术及比较分析超补偿生长性能差异已确定spkD与spkG与蓝藻（集胞藻和微囊藻）光限制胁迫后超补偿生长性能密切相关。研究结论将对揭示STKs在调控微囊藻超补偿生长性能发挥的关键作用具有非常重要的意义，进而对开发靶向性有害蓝藻生长抑制剂具有重要意义。　　5.社会经济效益，存在的问题　　夏季晴阴频繁交替的气象条件已成为为以微囊藻为主的水华蓝藻始终维持种群优势并持续增加其生物量原因之一。以天津海河干流为例，目前项目组已经根据研究本项目的研究结论，构建起基于光限制胁迫后蓝藻水华暴发的预警模式，对海河蓝藻水华的科学预警具有重要意义；并在此基础上，项目组在执行天津市科技支撑计划重点项目“海河水华蓝藻资源化利用关键技术的研发与转化”（15ZCZDNC00230）过程中根据项目组研究得到的海河水华蓝藻对阴雨天气下光限制胁迫的响应特征，明确了阴雨天气后海河水华蓝藻最优的规模化打捞时间，为大规模地资源化利用海河水华蓝藻奠定坚实的基础。
联系人：	徐大为	成果登记日期：	2018-12-07
联系人email：		单位代码：	91200115
邮政编码222：	300384	联系人电话：	022-23792176
单位传真：	022-23781315	单位通讯地址：	天津市西青区津静公路
单位所在省市：		单位电话：	022-23792176;23786730
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	毕相东;张树林;戴伟;张达娟;孙敬锋;董少杰;王墨染;刘璐;闫冉	资源采集日期：	2019-03-15

丝氨酸/苏氨酸激酶系统在微囊藻超补偿生长中的作用及其机制研究

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