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1、LOGO鱼腥藻毒素基因分子多样性研究报告人：潘倩倩导 师：李仁辉 研究员中国科学院水生生物研究所 有害藻类学科组（HAB）藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会水体富营养化. 蓝藻水华蓝藻水华 周期性周期性 爆发爆发蓝藻毒素积累蓝藻毒素积累异味物质释放异味物质释放水质恶化水质恶化工业废水，生活污水工业废水，生活污水排入水体排入水体产毒蓝藻水华全球性的问题v世界各地25一70的蓝藻水华可产生毒素v已有54 个国家报道水体中有微囊藻毒素的污染v爱尔兰，芬兰，法国，意大利，新西兰，德国等 国家也相继报道过神神经经经经毒素毒素的污染藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会藻类
2、分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会蓝藻毒素蓝藻毒素按毒理作用分类肝毒素肝毒素微囊藻毒素微囊藻毒素 节球藻毒素节球藻毒素 拟柱胞藻毒素拟柱胞藻毒素 等等神经毒素神经毒素贝类毒素贝类毒素 鱼腥藻毒素鱼腥藻毒素 等等皮炎毒素皮炎毒素鞘丝藻毒素鞘丝藻毒素 海兔毒素等海兔毒素等鱼腥藻毒素属于神经毒素，主要分以下几种：anatoxin-aanatoxin anatoxin-a(s)homoanatoxin-a藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会鱼腥藻毒素毒理效应vAnatoxin-a，是一种低分子量的神经毒素生物 碱. v它是神经递质乙酰胆碱的类似物，可与乙酰胆碱 受体结合，
3、使肌肉因过度兴奋而痉挛，如果动物 的呼吸系统受到影响，动物会因窒息而死亡。藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会目前已发现产anatoxin-a的藻株种类藻株种类参考文献产地Anabaena spp.James et al., 1997Irish lakesAnabaena flos-aquae Rapala et al., 1993Finnish lakes Aphanizomenon flos-aquaeCylindrospermum sp.Sivonen et al., 1989Anabaena planctonicaBruno et al., 1994Italian la
4、kes Planktothrix rubescensViaggiu et al., 2004Raphidiopsis mediterraneaNamikoshi et al., 2003Japanese lakesPhormidium favosumGugger et al., 2005French lakesAphanizomenon issatschenkoiWood et al., 2007 New Zealand lakes Phormidium autumnaleWood et al., 2007Oscillatoria sp.Sivonen et al., 1992Finnish
5、lakes 藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会Oscillatoria PCC 6506 鱼腥藻毒素合成基因簇藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会Annick Mjean et al, 2009 Annick Mjean et al, 2009 鱼腥藻毒素合成途径藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会Anabaena和Oscilatoria的鱼腥藻毒素合成基因簇比较图藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会Anne Rantala-Ylinen et al, 2011Anne Rantala-Ylinen et al, 2011v由于
6、鱼腥藻毒素的毒性作用，及分布广泛和产毒 藻株类型的多样性，并且我国相关毒素研究相对 较少。v因此本研究对从中国几大淡水湖泊中分离的藻株 进行鱼腥藻毒素基因检测藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会v检测出anatoxin-a 毒素基因片段的藻株如下：藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会新西兰，法国等国家相继报道产anatoxin-a 毒素的A.issatschenkoi ，但是其产毒基因簇的 仍不清楚选取其中一株A.issatschenkoi CHABD3 ，研究其anatoxin-a 合成基因簇序列组成，通过染
7、色体步移技术（genome walking ）扩增得到其基因簇全长共22.8Kb22.8Kb的序列。藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会序列比较基因基因序列长度(bp) 基因序列长度 (bp) / 与D3序列的相似度(%)CHAB D3Anabaena sp. 37 Oscillatoria sp. PCC6506anaA753753 / 83.5 756 / 85.0anaB1146 1146 / 88.8 1146 / 83.2anaC16021599 / 84.3 1617 / 82.4anaD276 276 / 91.0264 / 83.7anaE64416441 /
8、90.9 6441 / 85.4anaF56285622 / 93.9 5598 / 85.8anaG3213 4899 / 96.0 4902 / 91.0序列 全长228402950428910藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会Anatoxin-a合成基因簇比较图藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会v 选取其中有代表性的两个编码基因 v anaC:脯氨酸腺苷化蛋白编码基因 v anaF :聚酮合成酶编码基因 v 做邻接树（N-J树）分析藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会鱼腥藻毒素合成途径藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会
9、藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会基于anaC基因序列，得到N-J树如下图所示v基于anaF序列，得到N-J树如下图所示藻类分类及藻类多样性学术研讨会藻类分类及藻类多样性学术研讨会藻类分类及藻类多样性学术研讨会藻类分类及藻类多样性学术研讨会16S rDNA 16S rDNA 序列序列 N-JN-J树树小结与展望v 鱼腥藻毒素作为蓝藻的一种次级代谢产物， 目前发现其产毒种类主要为丝状蓝藻，并且种类 呈现一定的多样性，如鱼腥藻，束丝藻，颤藻为 产鱼腥藻毒素常见种类。 v 鱼腥藻毒素的合成基因在不同种类蓝藻中也 呈现出一定的分子多样性，鱼腥藻，束丝藻，颤 藻的毒素合成基因存在一定的相似性，但基因簇 排列上存在一定的差异性，并且3种藻的毒素基 因序列与16SrDNA序列的 NJ树拓扑结构基本 相一致。藻类分类藻类分类及多样性及多样性学术研讨会学术研讨会待解决的问题v本研究的依沙束丝藻鱼腥藻毒素合成基因簇已测 序拼接完成，但是其毒素组成及含量仍需测定 v国内产鱼腥藻毒素蓝藻种类多样性还有待进一步 检测研究 v需要建立高效灵敏的鱼腥藻毒素测定方法用于测 定产毒蓝藻及环境水样的毒素含量藻类分类及多样性学术研讨会藻类分类及多样性学术研讨会LOGO
