宋炜钰 张连举 戴国政

(1.滨州学院生物与环境工程学院,滨州 256600;2.华中师范大学生命科学学院,武汉 430079)

蓝藻又称蓝细菌,是地球上最早出现的光合放氧生物[1]。人们通常认为真核生物中光合细胞器(如高等植物叶绿体)的起源可能是吞噬性宿主和蓝藻内共生的结果[2],深入理解蓝藻生命活动过程可为认识真核生物中光合细胞器的发生、调控及功能发挥具有重要的借鉴意义。蓝藻与某些原核细菌,如黄色黏球菌(Myxococcus xanthus),铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)类似,具有运动能力,能够在液体或潮湿固体表面运动[3—6]。蓝藻运动可使蓝藻选择更适应自身生长的环境,例如更有利的光照或营养环境,是蓝藻长期进化过程中形成的有效环境适应策略。单细胞蓝藻和丝状蓝藻都可以发生运动。根据蓝藻种类及运动方式的不同可将蓝藻运动分为三类[7]:(1)蓝藻泳动(Swimming motility),主要指某些海洋单细胞蓝藻在水中运动的形式,如聚球藻WH8102(Synechococcussp.WH8102)在水中的运动;(2)蓝藻蹭动(Twitching motility),主要指某些单细胞蓝藻沿固体表面的运动形式,如集胞藻PCC6803(Synechocystissp.PCC6803,下文简称为集胞藻)的趋光运动;(3)蓝藻滑动(Gliding motility),主要指某些丝状蓝藻沿固体表面的运动形式,如某些颤藻目(Oscillatoriales)或念珠藻目(Nostocales)蓝藻的运动。蓝藻运动过程受到精细复杂的调控,需要大量蛋白协同参与完成,研究其调控机理可使我们从根本上理解蓝藻运动过程,丰富我们对原核生物积极主动适应外界环境策略的认识,为构建人造微型运动设备提供理论模型。下文对蓝藻不同的运动方式及其可能的发生机制分别进行阐述,概括了蓝藻运动机制研究所需揭示的几个主要问题,为相关研究者提供参考。……