蓝藻胞外多聚物生物合成、群体形成与微囊藻水华

有毒微囊藻水华在太湖、巢湖和滇池等饮用水源地频繁暴发,对居民健康和水产养殖等构成严重威胁,亟需开发新技术加以有效控制和利用。在水华暴发时,蓝藻大量分泌胞外多聚物而形成细胞群体,是蓝藻水华发生的关键和前提。蓝藻群体中胶质状胞外多聚物由胞外多糖、蛋白质和其他生物大分子组成,对其结构、功能和生物合成途径研究了解仍然有限。生物信息学和比较基因组学分析发现微囊藻和其他多种蓝藻中编码大量的具有称之为PEP-CTERM结构域的潜在胞外蛋白质,这些潜在的蛋白质可能通过特殊的分选系统分泌到细胞表面,与胞外多糖相互作用形成结构更复杂的胞外多聚物,介导细胞群体的形成和水华发生。亟需建立微囊藻遗传操作技术,深入揭示胞外多聚物生物合成和群体形成的分子机制,寻找控制蓝藻胞外多聚物的组装和分泌及群体形成的关键靶点,将有助于揭示蓝藻水华形成机理及开发新型控藻技术。