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研究生:吳怡萱
論文名稱:以硝酸鹽運輸蛋白的基因表現評估東海矽藻缺氮之跨陸棚趨勢
論文名稱(外文):The cross-shelf variation of the expression of nitrate transporter gene in the East China Sea as an indicator of diatom nitrogen deficiency.
指導教授:張正張正引用關係
指導教授(外文):Jeng Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:海洋環境化學與生態研究所
學門:自然科學學門
學類:海洋科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:59
中文關鍵詞:硝酸運輸蛋白、東海、矽藻
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硝酸運輸蛋白 ( nitrate transporter ) 在細胞內負責細胞對硝酸鹽的吸收,其基因 ( Nrt2 ) 在環境中缺氮時會大量表現,而在氮源充足的時候表現會被抑制,可以用來作為判斷矽藻缺氮程度的指標。為了瞭解東海海域中矽藻的缺氮程度,本研究利用海研二號 2010 年八月下旬航次及 2011 年六月航次所收集之樣本,針對 Chaetoceros 和 Skeletonema 兩個屬偵測 Nrt2 和 EFL 基因之 mRNA 表現量,其中以 EFL 做為參考基因,並根據東海序列歧異度設計具專一性的引子。另外在海上進行營養鹽操控實驗,利用添加銨鹽和移除氮源的培養,分別求得 Nrt2 的最小和最大表現量,然後用現場表現量算出每一測站的矽藻缺氮百分比。結果顯示我們設計的引子及選用的參考基因可以在東海海域順利測量到兩屬的 Nrt2 表現量。整體來說,Chaetoceros 和Skeletonema 的 Nrt2 在跨陸棚的方向上有不同的表現趨勢,反映出兩種矽藻在東海海域中有不同的生存策略。以地理區域來看,Chaetoceros 和 Skeletonema 在沿岸區較不缺氮,而台灣海峽區的缺氮程度會高一點,到了外海的湧升流附近,缺氮程度會再度下降。這兩類矽藻缺氮程度和環境中細胞數與含氮營養鹽濃度皆沒有顯著相關,只有Chaetoceros 的表現量在 2011 年六月航次與 25 m 水深的總氮濃度間存有特定的關係,顯示當時的缺氮程度受到深層營養鹽湧升難易度的影響。
致謝
摘要
Abstract
目錄
表目錄
圖目錄
附錄
第一章 前言
1.1 矽藻在海洋中的重要性
1.2 營養鹽限制
1.3 硝酸運輸蛋白與表現量
1.4 利用指標基因偵測矽藻是否受含氮營養鹽的限制
第二章 材料與方法
2.1 樣本採集
2.2樣本培養
2.3 浮游植物細胞計數
2.4 海水水文資料
2.5 光系統Ⅱ最大效率 ( Fv / Fm )
2.6 東海EFL基因片段選殖
2.6.1 設計引子
2.6.2 全體 RNA萃取
2.6.3 製備cDNA
2.6.4聚合酶連鎖反應 ( Polymerase chain reaction ; PCR )
2.6.5 基因轉殖 ( Transformation )
2.6.6 Colony lift assay
2.6.7 序列分析
2.7東海矽藻中的基因表現量
2.7.1 RNA purification
2.7.2 反轉錄聚合酶鏈反應 ( Reverse transcription ; RT )
2.7.3即時定量反轉錄聚合脢連鎖反應 ( real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction;Q-RT-PCR )第三章 結果
3.1 東海矽藻EFL核酸定序
3.2 東海 2010 年八月下旬航次
3.2.1 水文資料概況
3.2.2 矽藻豐富度與光系統Ⅱ最大效率
3.2.3 現場培養實驗與表現量變動範圍
3.2.4 缺氮指標基因表現量的跨陸棚分布
3.3 東海 2011 年六月航次
3.3.1水文資料概況
3.2.2矽藻豐富度與光系統Ⅱ最大效率
3.3.3 現場培養實驗與表現量變動範圍
3.3.4 缺氮指標基因表現量的跨陸棚分布
第四章 討論
4.1 東海樣本的 EFL 序列
4.2由 Nrt2 表現量決定矽藻缺氮指數
4.3 矽藻細胞數、缺氮百分比與含氮營養鹽的關係
第五章 結論
參考文獻

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