Page 50 - 《渔业研究》2025年第3期
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第 3 期 陈财珍等: 石油烃污染胁迫下中肋骨条藻蛋白质组学研究 307
性效应,给海洋生态环境和渔业资源带来严重危 Reagent-8Plex Multiplex Kit:Biosystems 公司;其
害;石油烃对海洋微藻的光合作用有显著影响,包 他试剂均为国产分析纯。
括降低叶绿素 a 含量、影响各项叶绿素荧光参数和 1.2 仪器与设备
降低羧化酶活性等;石油污染形成的油膜会阻碍水 紫外分光光度计:美国 Varian 公司;振荡
体的复氧作用,这些直接关系到海洋微藻的生长和 器:德国 Wiggens 公司;恒温光照培养箱:上海精
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繁殖,进而影响整个海洋生态系统的平衡 。 宏实验设备有限公司;全自动高压灭菌锅:致微
中肋骨条藻(Skeletonema costatum)属于中心 (厦门)仪器有限公司;生物显微镜 Leica DM
硅藻纲(Coscinodiscophyceae) 、骨条藻科(Skeleto- 4500B:德国 Leica 公司;四位数机械式手动金属
nemaceae) ,是常见的浮游植物种类,为广温广盐 计数器:美国百赛施(BYXAS) ;5804R 离心机:
的典型代表,其对毒物敏感、易获得、个体小、繁 Eppendorf 公司;Milli-Q 纯水机:Millipore 公司;
殖快,能被用来评价较短时间化合物对其许多世代 超声细胞破碎仪:索尼公司;电泳仪:BIO-RAD
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及种群水平的影响,是一种很好的测试生物 。 公司;酶联免疫仪:BIO-RAD 公司;高效液相色谱:
蛋白质组学主要是指在外界环境条件下的细 SHIMADZU 公司;超高效液相色谱:AB SCIEX 公
胞、组织、器官、个体以及物种等在特定时刻表达 司;质谱:AB SCIEX 公司;扫描仪:UMAX 公司。
1.3 方法
出的全套蛋白质,对各蛋白质的变化进行定量分
析,能够动态监测细胞、菌体的生物调控和复杂代 1.3.1 WAF 母液的制备
在 500 mL 分液漏斗中加入过滤灭菌的海水和
谢功能,从而在蛋白质水平上获得细胞代谢过程的
0 柴油,体积比为 9∶1,用振荡器以 230 r/min 振
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整体认识 。随着新的环境污染物的发现和污染物
荡 8 h,然后静置 12 h 进行分层,分离的下层水相
质分析的痕量化、复杂化、多样化,环境科学研究
即为实验用 WAF 母液。需要注意的是,在制备期
者们在依靠传统分子生物学技术发现低浓度、低胁
间,要处于避光状态,同时在 4 ℃ 条件下保存
迫和多应激反应机制诱导的标志物的基础上,利用
WAF 母液,并依据 GB 17378.4—2007《海洋监测
蛋白质组学更进一步地从遗传信息的表达水平和代
规范 第 4 部分:海水分析》中石油类的测定方法,
谢通路水平上了解污染胁迫机理 [10] 。因此,本研
测定其浓度。
究利用双向凝胶电泳、质谱分析、稳定同位素标记
1.3.2 急性毒性处理与慢性毒性处理 [11]
和生物信息学分析等蛋白质组学技术,研究石油烃
将中肋骨条藻培养在恒温光照培养箱中,采
污染胁迫下中肋骨条藻的差异表达蛋白(Differently
用 f/2 营养液配方,培养条件为温度(20±2)℃,
expressed proteins,DEPs) ,为其致毒机理在分子
明暗周期为 12 h·12 h,光源为白色日光灯,强度约为
水平上的研究奠定基础,也为评估石油烃对海洋环
4 000 lx。藻液初始藻细胞密度为 2.2×10 个/mL。
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境的风险和预警提供基础数据和科学依据。
急性毒性处理时间一般控制在 96 h 以内,但
1 材料与方法 根据周永欣等 [12] 的藻类急性毒性试验方法可知,
如果藻类仍有明显生长,试验时间可延长至 7 d,
1.1 材料与试剂
因此在本实验室条件下,急性毒性处理是持续在石
中肋骨条藻由厦门大学环境与生态学院提供;
油烃浓度为 3.0 mg/L 的培养液中培养 6 d;慢性毒
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0 柴油:厦门市东渡加油站提供;培养基:f/2 培 性处理是持续在石油烃浓度为 3.0 mg/L 的培养液
养液;海水取自厦门市前埔附近海域;正己烷为色 中培养 3 个月。具体为在 500 mL 具塞玻璃三角瓶
谱纯:美国 Tedia 公司;油标准物质 GBW (CE) 中,分别加入不同体积的 WAF 母液和 f/2 培养液,
1080913(1 000 mg/L) :国家海洋环境监测中心; 石油烃浓度为 3.0 mg/L,总体积为 300 mL。其中
蛋白质标准品:分子量为 10 000~250 000 Da,Fer- 对照组只加入过滤海水和 f/2 培养液,其他实验和
mentas 公司;乙腈、甲酸:美国 Tedia 公司;1×磷 检测过程与处理组一样。对照组设置 2 个平行,急
酸盐(PBS)缓冲液、三氯乙酰酸丙酮、乙二胺四 性毒性处理组和慢性毒性处理组设置 3 个平行。
乙酸、三羟基甲氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl) 、十 收集新鲜藻液至 100 mL 离心管中,8 000 r/min,
二烷基硫酸钠、四甲基乙二胺、丙烯酰胺、四乙基 4 ℃ 条件下离心 5 min,弃上清液,收集沉淀,沉
溴化铵(TEAB) 、二巯基苏糖醇(DTT) 、苯甲 淀按 1∶1(W∶V)溶解于 1×PBS 缓冲液中,置
基磺酰氟化物、过硫酸铵:Sigma-Aldrich 公司; 于−70 ℃ 冰箱中保存,用于差异表达蛋白分析。