利用蓝藻生物报告体检测水体中可利用铁的研究

鱼腥藻PCC 7120 中的alr2581 基因编码的蛋白质在缺铁胁迫时显著上调。将该基因的启动子Palr2581和费氏弧菌的luxAB 基因融合, 通过同源单交换, 整合到鱼腥藻PCC 7120 的基因组上, 构建了可以感知环境中铁的生物报告体Palr2581-luxAB。该藻株在不含铁的BG11 中培养时, 启动子Palr2581 的转录活性增强, LuxAB酶活显著升高。通过测定Palr2581-luxAB 藻株在不同铁浓度Fraquil 培养基中的LuxAB 酶活, 得到了铁浓度pFe(-lgFe3+)与 LuxAB 酶活的剂量反应曲线。结果显示, 12h 时, LuxAB 酶活随培养基中Fe3+浓度增加呈S形递减关系, 其中在pFe=20.7—21.2 范围内有很好的线性关系。根据这一特性, 我们利用Palr2581-luxAB 作为铁的生物报告体, 测定了武汉市东湖水体中可利用的铁浓度为10-20.56 mol/L。研究显示, 通过这一方法可以较方便地监测各种淡水中可利用的铁浓度。