雨生紅球藻優(yōu)良藻株的誘變選育及其培養(yǎng)基的氮磷濃度的優(yōu)化.pdf

1、雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)是一種單細(xì)胞綠藻，在脅迫條件下能夠大量積累蝦青素，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。蝦青素具有顯著的著色能力，并能夠抗癌變、抗氧化、抗紫外線輻射及增強(qiáng)免疫力等，在保健品、化妝品、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。在規(guī)?；囵B(yǎng)雨生紅球藻生產(chǎn)蝦青素的過程中，優(yōu)良藻株的誘變選育一直是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。誘變選育出生長(zhǎng)速度快、蝦青素含量高的藻株在工業(yè)生產(chǎn)中具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。
　　為了提高

2、雨生紅球藻的生物量和蝦青素含量，本研究采用了紫外線誘變的方法。以雨生紅球藻株(H0)為出發(fā)藻株，根據(jù)致死率，確定了紫外照射的最適時(shí)間為8min。經(jīng)過誘變、篩選和對(duì)藻株性能的檢測(cè)，獲得了兩株生物量和蝦青素含量都較高的突變?cè)逯闔7和H11。與出發(fā)藻株比，突變株的生長(zhǎng)速度提高了18.9％和17.0％，蝦青素含量提高了9.0％和4.5％。
　　在選育了優(yōu)良藻株的基礎(chǔ)上，本論文對(duì)雨生紅球藻培養(yǎng)基中氮源的種類、最適濃度，以及磷源的最適濃度進(jìn)行

3、了研究。通過比較硝酸鈉、碳酸氫銨和氯化銨對(duì)雨生紅球藻生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)雨生紅球藻的適宜氮源為硝酸鈉，適宜的濃度為1.0g/L。雨生紅球藻在含1.0g/L硝酸鈉的培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)12天，生物量可以達(dá)到4.85×105cell/ml，培養(yǎng)結(jié)束后，蝦青素可以有效積累，含量達(dá)到3.49％。磷的最適濃度為0.04g/L，在最適磷濃度下，連續(xù)培養(yǎng)12天，生物量可以達(dá)到5.9×105cell/ml，誘變15天后，蝦青素含量達(dá)到3.82％。最后通過正交實(shí)

4、驗(yàn)得到，NaNO3濃度、K2HPO4·3H2O濃度、pH分別為0.8g/L、0.04g/L、7的配方利于雨生紅球藻的生長(zhǎng)，NaNO3濃度、K2HPO4·3H2O濃度、初始pH分別為0.4g/L、0.06g/L、6的配方利于雨生紅球藻蝦青素的積累。
　　最后，在分子水平上對(duì)雨生紅球藻氮代謝中的關(guān)鍵酶-硝酸還原酶進(jìn)行了研究。首次克隆了雨生紅球藻硝酸還原酶基因DNA及cDNA序列。硝酸還原酶基因序列的全長(zhǎng)為5636bp，含15段外顯子和

5、14段內(nèi)含子，cDNA序列的全長(zhǎng)為共2718bp，共編碼905個(gè)氨基酸，對(duì)雨生紅球藻的硝酸還原酶氨基酸序列進(jìn)行BlastP比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)有三個(gè)較為保守的結(jié)構(gòu)域分別為Mo-Co復(fù)合體結(jié)合域、亞鐵血紅素結(jié)合域和FAD結(jié)合域。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR的方法對(duì)硝酸還原酶基因的轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中硝酸鈉的濃度為0-1.0g/L時(shí)，隨著硝酸鹽濃度的增高，雨生紅球藻硝酸還原酶的表達(dá)量增加。這可能是由于硝酸還原酶是硝酸鹽同化的關(guān)鍵酶，培養(yǎng)基中