生物污损对海洋生物资源开发活动造成严重危害,目前缓解海洋污损的涂料或材料大多会对海洋环境和生物造成损害。藤壶是海洋污损生物的代表性类群,也作为模型生物经过了多年研究。本文前期关于藤壶幼虫早期附着的机制相关研究,发现组胺D-Lin-MC3-DMA使用方法可能是诱导藤壶幼虫附着的信号分子之一,抗组胺化合物可抑制幼虫附着,从无节和金星幼虫体内分析鉴定出组胺,其含量随幼虫发育阶段不同而变化;另外,外源添加组胺和抗组胺处理,会导致金星幼虫体内基因在转录组水平上的表达出显著差异。在此基础上,本论文主要对组胺诱导藤壶幼虫早期附着机制进行研究,论文内容概括如下:(1)藤壶幼虫早期附着的初步研究。由于组胺是藤壶幼虫视觉系统的重要信号分子,本文检验了不同颜色的光对藤壶金星幼虫附着的影响。结果发现,绿光相比其他四种光质能够显著缩短金星幼体附着时间。外源添加组胺能够显著提高金星幼体附着率(P<0.05)。对组胺和抗组胺处理后的金星幼体体内转录水平上的基因表达进行聚类分析和Nr序列比对,结果显示藤壶水泥腺蛋白基因Aa-dscp19k在各处理组表达量出现显著差异,且和幼虫附着行为相一致。运用生物信息学工具对Aa-dscp19k进行结构分析和疏水性模拟,结果显示,Aa-dscp19k主体肽链疏水性氨基酸和亲水性氨基酸分布均匀,N端表现为强疏水性,C端表现为弱亲水性,中间肽段表现为强亲水性;其N端出现高占比的α螺旋结构,绝大多数结构表现为无规则卷曲和β片层。(2)藤壶水泥腺蛋白Aa-dscp19k的表达纯化与鉴定研究。通过控制和筛选培养条件,最终确定感受态细胞为大肠杆菌DE3细FUT-175研究购买胞、诱导温度29℃、IPTG终浓度0.8mM,可使Aa-dscp19k获得最优表达量。利用Ni柱亲和层析纯化,并梯度降低尿素浓度使蛋白复性,最终在洗脱液咪唑浓度为100mM时收集得到。纯化后的目的蛋白经质谱鉴定与得到的氨基酸序列有92%的重合率,蛋白分子量为47kDa,等电点为9.1。后续其储存条件实验发现,Aa-dscp19k在海水中会变成白色絮状物沉淀析出,但透析到PBS(pH 7.0,0.5MNaCl)中,溶液可保持澄清,即溶解状态。(3)藤壶水泥腺蛋白Aa-dscp19k自组装能力的表征。Aa-dscp19k是藤壶水泥腺蛋白,其主要的生物学功能是粘附性,所以,本文选择pH、盐度、NaCl浓度、金属离子、尿素浓度等环境条件因素进行实验,分别检测不同条件下,Aa-dscp19k的自组装能力和溶液极性的变化。实验结果表明,pH=3条件下,Aa-dscp19k自组装最剧烈;高盐度的海水中芘荧光强度降低速度快;单纯的NaCl溶液中,Aa-dscp19k自组装被阻碍;但单一添加不同金属离子对Aa-dscp19自组装能力影响也不大。所以,海水中较高的自组装速度的原因还需要进一步的研究。另外,尿素能够有效阻止Aa-dscp19k自组装进程。(4)藤壶幼虫体内组胺及其受体和水泥腺蛋白Aa-dscp19k的免疫荧光定位研究。利用免疫荧光定位技术,对于幼虫体内进行组胺的定位,在无节幼虫lichen symbiosis和金星幼体体内均未定位成功,这应该是因为小分子组胺在幼虫处理过程中流失。对于组胺受体的定位结果发现,在金星幼体的体内标记处一块肾形区域,与水泥腺形状相差不大。对于水泥腺蛋白Aa-dscp19k的定位,在金星幼体的体内定位到更大的一块区域,应是是水泥腺及其外围导管区域。综上所述,本文从分子机制方面研究了组胺与藤壶幼虫早期附着之间的关系,在转录组数据的基础上,进行了 Aa-dscp19k的纯化分离和体内体外生化实验,进一步验证了组胺参与调控藤壶幼虫早期附着的信号通路,Aa-dscp1 9k是藤壶水泥腺蛋白的重要成分,为阐释藤壶幼虫早期附着机制提供理论基础。