莱茵衣藻细胞不同组分的砷含量和形态分析开题报告

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1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1选题意义

微藻能介导砷形态的转化，包括对亚砷酸盐的氧化、砷酸盐的还原、砷的甲基化、复杂砷化合物的合成等，其中砷的甲基化在砷的生物地球化学循环中具有不可忽视的作用。微藻在不同条件下对砷的代谢规律具有明显差异，然而造成这些不同结果的原因尚不清楚。因此本课题从分子水平上对砷的形态转化机制进行深入研究，进一步揭示微藻将高毒性砷转化为低毒性砷的代谢过程，以便更好地评估微藻在砷生物地球化学循环中的作用；同时为建立系统、便捷、高效的微藻砷形态测定方法提供理论依据。

2. 研究的基本内容和问题

1研究目标

（1）探究莱茵衣藻亚砷酸盐甲基化酶基因对砷代谢过程和产物的影响。

（2）揭示莱茵衣藻在不同砷浓度条件下对as(Ⅴ)的还原，as(Ⅲ)的甲基化，以及砷糖砷脂等复杂有机砷形成的代谢过程。

3. 研究的方法与方案

1研究方法

1.1实验材料

莱茵衣藻（chlamydomona reinhardtii）购于美国明尼苏达大学植物与微生物生物学系衣藻资源中心。包括莱茵衣藻野生株（wt）；突变株：Δarsm（缺失亚砷酸盐甲基化酶基因arsm），并对莱茵衣藻突变体进行pcr验证。

4. 研究创新点

微藻砷的代谢解毒过程比较复杂，可能通过藻体表面吸附、As(Ⅲ)的氧化、As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)后外排、As(Ⅲ)甲基化、复杂砷化合物的合成等一系列复杂过程共同作用。然而，之前的很多研究都是在高砷浓度下处理的，与现实水体中实际情况相差甚远。此外，本实验采用模式藻类莱茵衣藻为实验材料材料，采用野生株与亚砷酸盐甲基化突变株进行对比试验，从分子水平上探究微藻砷代谢。

5. 研究计划与进展

1研究计划

2018.9-2018.12 查阅相关文献，了解相关背景资料。

2018.12-2019.1 设计实验方案，制备莱茵衣藻样品，进行预实验。