RNA干扰UGP基因表达对三角褐指藻碳流分配的影响

为深入研究RNA干扰尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPase)基因的表达对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum Bohlin)碳流分配的影响,本研究以RNA干扰UGP表达的三角褐指藻为对象,测定了野生和转基因藻株的叶绿素荧光参数和生物量,分析了它们的脂肪酸组成和金藻昆布多糖、总脂及蛋白质的含量。研究显示,转基因藻株的最大光能转化效率(Fv/Fm)从指数生长后期开始显著低于野生型,但野生和转基因藻株的终生物量无明显差别。转基因藻株(AS、IR)的C16与C18之和分别占总脂肪酸含量的66.90%和68.89%,比野生藻株分别提高了19.40%和22.97%,说明抑制UGP表达改变了三角褐指藻的脂肪酸组成。转基因藻株的金藻昆布多糖、总脂及蛋白质含量与野生型藻株差别明显:藻株AS的金藻昆布多糖含量降低25.70%,蛋白质含量上升3.80%,总脂含量提高了13.2%;藻株IR的金藻昆布多糖含量降低40.70%,蛋白质含量上升8.30%,总脂含量增加了25.20%。研究结果表明,RNA干扰UGP的表达改变了三角褐指藻的脂肪酸组成,使得在最终生物量无明显减少的情况下,光合作用固定的碳更多转向油脂合成。本研究进一步明确了RNA干扰UGP的表达对三角褐指藻碳流分配的影响机制,为通过基因工程改造藻种提高微藻的生物柴油生产潜力提供了新思路。

微拟球藻富油藻株筛选及柱状光生物反应器培养评价研究

研究以亲脂性荧光染料BODIPY505/515和流式细胞仪为基础,从多株诱变海洋微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)中筛选到4株候选富油藻株(MT-1,2,3,4),并利用柱状光生物反应器对诱变株的产油能力进行了综合评价。结果表明,藻株筛选时最佳BODIPY505/515使用浓度为0.87μg/m L,染色时间为10min;4株诱变株产油性能较野生株有较大提高,其中MT-4油脂积累达到了干重的66%,油脂产率比野生型藻株提高了45%,达到了27.32 mg/(L·d)。4株诱变株的脂肪酸组成合适,其中C16和C18之和占78%以上,且主要以饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主;多不饱和脂肪酸只占总脂肪酸的6%—8%,非常适合生物柴油生产。研究提供了一种针对海洋微拟球藻富油藻株快速、有效的筛选方法,并以此为基础筛选得到4株极具生物柴油生产潜力的候选藻株,有望用于规模化生产。