微擬球藻誘變育種及高脂藻株篩選方法研究.pdf

1、隨著世界經濟發(fā)展，化石能源消耗日益加劇，環(huán)境問題不斷凸顯。為推進經濟社會可持續(xù)發(fā)展，必須加快轉變發(fā)展方式、優(yōu)化能源結構，開發(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)的初級生產者，具有種類繁多、結構簡單、生長迅速以及含油量高等特點，近年來，利用微藻制備生物柴油已成為全世界研究的焦點。但是，由于多方面原因，微藻制備生物柴油至今仍未能實現(xiàn)工業(yè)化生產，其制約因素之一是缺乏優(yōu)良的種質資源。微擬球藻（Nannochloropsis ocea

2、nica）生長速度快、油脂含量高、抗逆性強，是極具開發(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（編號為CS-179）為材料，經過分離純化開展了誘變育種研究，得出以下結果：
　　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，10mmol/L精喹禾靈完全抑制微擬球藻生長，確定了其有效性。以7.5mmol/L

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

4、重的44.19%和43.51%，比出發(fā)藻株（總脂含量占細胞干重的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藻株的有效性，結果表明：利用DMSO預處理樣品，在微波加熱45s和15s時，尼羅紅染色的效果最佳。以此方法篩選獲得了三株熒光強度較出發(fā)藻株顯著提高的誘變藻株，經氯仿-甲醇提總脂

5、法進行驗證，誘變藻株E232和E234的總脂含量占其細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），誘變藻株 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