螺旋藻藻种选育研究进展

介绍了近几年来螺旋藻藻种选育的研究进展。从自然分离、人工诱变、基因工程等3个方面论述它们在螺旋藻育种中的应用。其中以采用物理或化学诱变剂的人工诱变方法最广泛 ,它们对藻丝形态、生长速度、最适生长温度、生化组成、产量等产生影响 ,具有明显的诱变正效应。基因工程育种有待深入研究。

几种固沙荒漠藻的温度适应性

蓝藻结皮在干旱和半干旱区广泛分布,它们在环境状态的维持和改良过程中发挥着重要的作用。在荒漠藻固沙技术的应用过程中,温度不仅影响藻类在培养池中的培养,还影响接种后藻类的生长。因此,摸清优势固沙藻类的温度生长特征及对不同温度的生长适应性,对于接种蓝藻固沙技术的应用具有积极的意义。实验分3部分:研究了室温培养条件下3种荒漠优势蓝藻-具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)、爪哇伪枝藻(Scytonema javanicum)、纤细席藻(Phormidium tenue)的生长曲线,在不同温度(2、5、10、15、25、35℃)、开放式载体培养状态下3种蓝藻的生长状况及形态观察,以及爪哇伪枝藻在不同温度(10、15、20、25、30℃)培养条件下的光合活性、光合色素含量和伪枝藻素含量的变化。实验结果表明:(1)在液体培养基中,纤细席藻生长速率最快,高于具鞘微鞘藻和爪哇伪枝藻;(2)开放式载体培养条件下,藻株的生长速率低于液体培养,因此荒漠优势藻类的培养优先选择液体培养,具鞘微鞘藻和爪哇伪枝藻不易被细菌污染,纤细席藻容易受到细菌污染,在培养该藻株时要考虑添加抗生素类药物抑制细菌过度繁殖;(3)爪哇伪枝藻短期培养(18d)宜选择相对较高的培养温度(25—30℃),而长期培养(30d)宜选择相对较低的培养温度(15—20℃)。

中性脂含量高的微拟球藻藻株的快速筛选

微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)生长速度快、油脂含量高,已成为生产生物柴油的理想材料。为获得中性脂产率高的藻株,本研究从染色时间和染色浓度两个方面优化了尼罗红染色测定中性脂含量的方法,对不同育种方法得到的75株微拟球藻藻株的产油能力进行了评价。采用优化后的染色条件(尼罗红浓度1 mg/mL,染色时间10 min),测定了第9天微藻的中性脂相对含量及对应的生物量,获得藻株中性脂的相对产率。研究表明,与原始藻株相比,088号转基因藻株相对产率为252.16%,甲基磺酸乙酯(EMS)诱变藻株101号相对产率为259.02%,亚硝基胍(NTG)诱变藻株231号相对产率为323.84%。本研究获得了3株中性脂产率高的微拟球藻藻株,这3株藻株有望应用于生物柴油的生产,研究结果可为高油脂含量微藻的快速筛选提供参考。

He-Ne激光对钝顶螺旋藻的诱变效应

利用HeNe激光(波长632nm,功率10mW)诱变钝顶螺旋藻IS(SpirulinaplatensisIS),经过一定时间的辐照,选取生长较快的藻种测量其β胡萝卜素、蛋白质及多糖含量,进一步筛选出生长快、高产胡萝卜素或高产蛋白质的藻种实验结果表明与出发藻种IS相比,经HeNe激光15min和25min照射后的藻种MS1、MS2和MS3,藻丝形态发生变化,藻丝变短、螺旋变紧密,生长速度明显加快,其中MS1的β胡萝卜素含量增幅为18.1%,MS3的蛋白质和多糖含量均有较大增加此外通过对出发藻种和诱变藻种的叶绿素a和胡萝卜素的紫外吸收光谱进行比较,发现诱变藻种与出发藻种相比最大吸收峰值略有变化。

两株筛自大规模生产跑道池的节旋藻性能比较研究

温度是影响节旋藻大规模培养中生物质产率的重要因素。筛选高产和耐受温度胁迫的优良藻株对提高节旋藻产量具有重要意义。从生产规模跑道池中分离到形态特征差异显著而亲缘关系很近的两株节旋藻Arthrospira sp.DICP-D(D)和Arthrospira sp.DICP-F(F),对其生物质积累性能和对低温、高温胁迫的耐受能力进行了评估。结果显示,尽管藻株D和藻株F在正常条件下拥有相似的生物质组成,在N胁迫和低温胁迫下拥有相同的碳水化合物积累能力,然而藻株D的生物质产率比相同条件下的藻株F高33%~230%。藻株D对高温胁迫的耐受能力是藻株F的2.1倍。藻株D在41℃和15℃下的生物质产率分别维持在正常温度下的73%和61%,显示其对温度胁迫的良好耐受能力。藻株D比藻株F拥有更有效的光保护机制,使其能够更好地适应胁迫环境。藻株D在生物质产率和胁迫耐受能力上的优良性状使其在户外大规模培养中具有良好的应用前景。