微擬球藻誘變育種及高脂藻株篩選方法研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展，化石能源消耗日益加劇，環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯。為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，必須加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)資源節(jié)約、環(huán)境友好的新型能源。微藻是水域生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，具有種類繁多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)迅速以及含油量高等特點(diǎn)，近年來(lái)，利用微藻制備生物柴油已成為全世界研究的焦點(diǎn)。但是，由于多方面原因，微藻制備生物柴油至今仍未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，其制約因素之一是缺乏優(yōu)良的種質(zhì)資源。微擬球藻（Nannochloropsis ocea

2、nica）生長(zhǎng)速度快、油脂含量高、抗逆性強(qiáng)，是極具開(kāi)發(fā)潛力的優(yōu)良藻種。
　　本文以研究室保存的微擬球藻（N.oceanica）藻種（編號(hào)為CS-179）為材料，經(jīng)過(guò)分離純化開(kāi)展了誘變育種研究，得出以下結(jié)果：
　　1.研究了乙酰輔酶 A羧化酶抑制劑類除草劑精喹禾靈篩選高脂微藻的可行性，發(fā)現(xiàn)7.5mmol/L精喹禾靈可抑制99.7％的微擬球藻生長(zhǎng)，10mmol/L精喹禾靈完全抑制微擬球藻生長(zhǎng)，確定了其有效性。以7.5mmol/L

3、精喹禾靈篩選獲得兩個(gè)藻株KA1和KA2，經(jīng)52天培養(yǎng)后，其總脂含量分別達(dá)干重的46.73%和38.60%，比出發(fā)藻株分別提高了29.02%和6.57%。KA1的比生長(zhǎng)速率和終生物量與出發(fā)藻株無(wú)顯著差異,但其油脂產(chǎn)率比出發(fā)藻株顯著升高。
　　2.利用濃度為50mM的化學(xué)誘變劑甲基磺酸乙酯（EMS）對(duì)微擬球藻進(jìn)行誘變處理，并用精喹禾靈作為篩選壓進(jìn)行高脂誘變?cè)逯旰Y選，獲得了 KE75B1和KE10A1兩個(gè)高脂藻株，其總脂含量分別占細(xì)胞干

4、重的44.19%和43.51%，比出發(fā)藻株（總脂含量占細(xì)胞干重的39.34%）分別提高了12.35%和10.62%（P<0.05），且KE75B1藻株的油脂產(chǎn)率也較出發(fā)藻株提高18.07%（P<0.05）。
　　3.探索了尼羅紅微波助染法篩選高脂微擬球藻誘變?cè)逯甑挠行?，結(jié)果表明：利用DMSO預(yù)處理樣品，在微波加熱45s和15s時(shí)，尼羅紅染色的效果最佳。以此方法篩選獲得了三株熒光強(qiáng)度較出發(fā)藻株顯著提高的誘變?cè)逯辏?jīng)氯仿-甲醇提總脂

5、法進(jìn)行驗(yàn)證，誘變?cè)逯闑232和E234的總脂含量占其細(xì)胞干重的百分比分別較出發(fā)藻株提高了13.04%和16.39%（P<0.05），誘變?cè)逯?E225雖然差異不顯著（P>0.05），但也較出發(fā)藻株升高了10.78%，證明了該高通量篩選方法的可行性。
　　綜上所述，本研究證明了以甲基磺酸乙酯（EMS）進(jìn)行高脂微擬球藻誘變育種的有效性，確定了精喹禾靈作為篩選壓篩選高脂微擬球藻的可行性，探明了尼羅紅微波助染高通量篩選高脂微擬球藻的基本條