[发明专利]基于细胞分裂ftsZ基因表达量的蓝藻快速生长期判别方法

权利要求书

1.一种基于细胞分裂ftsZ基因表达量的蓝藻快速生长期判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在春初至夏初，在湖泊不同采样点采集完整水柱的藻样，提取各样品RNA，并对RNA进行反转录得到微囊藻cDNA；

（2）利用ftsZ基因和微囊藻16Sr RNA序列的引物扩增步骤（1）得到的微囊藻cDNA；微囊藻cDNA扩增的PCR反应体系为：2mmol/ L dNTP mix 5 μL，25 mmol/L Mg²⁺ 2μL，10μmol/L上、下游引物各1.5 μL，1U/μL高保真DNA聚合酶1μL，10×PCR buffer 5μL，cDNA 3μL，去离子水补足至50μL；

其中ftsZ基因引物如下：

ftsZF2 GCTGAAGAATCGCGGGAAGA；ftsZR4 ATCCAGCATCGGCCATGAT；

微囊藻16Sr RNA序列的引物序列如下：

184F GCCGCRAGGTGAAAMCTAA；431R AATCCAAARACCTTCCTCCC；

（3）用荧光定量PCR扩增每个样品的ftsZ和16Sr RNA基因，以16Sr RNA为管家基因，ftsZ为目的基因，推算单位细胞中ftsZ基因的相对表达量；

（4）利用采集的完整水柱的藻样分离出的微囊藻，通过室内培养实验，建立微囊藻生长率μ和ftsZ基因相对表达量的回归方程，确定微囊藻的快速生长期，得到此时ftsZ基因相对表达量，作为蓝藻快速生长期窗口的阈值，大于该阈值判定为湖泊蓝藻快速生长期；

将分离取自湖泊的微囊藻群体分若干处理组在不同生长环境中培养，每天取样测量藻细胞的密度变化，获得藻细胞不同生长环境下各生长周期的生长率；生长率计算公式为：μ=（lnN_t- lnN₀）/t，其中，N_t和N₀分别代表t时刻和初始时刻的细胞密度；培养周期30天，每3天对各处理组的微囊藻进行取样，得到单位细胞中ftsZ基因的相对表达量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，在湖泊不同采样点采集完整水柱的藻样，混合过滤，浓缩后快速转移至无RNase的冻存管中放入液氮保存。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建获得微囊藻生长率μ和ftsZ基因相对表达量的回归方程如下：

Y=0.059+0.093X。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据回归方程确定微囊藻的快速生长期的的生长大于0.13 d^-1，得到此时ftsZ基因相对表达量为0.5，该值作为蓝藻快速生长期窗口的阈值，再利用该值推断湖泊原位微囊藻生长率，大于该阈值判定为湖泊蓝藻快速生长期。