混合营养型马勒姆杯棕鞭藻的重描述及其系统发育分析

马勒姆杯棕鞭藻(Poterioochromonas malhamensis)是典型的混合营养型单细胞鞭毛藻,因个体微小且形态多变,该鞭毛藻的正确鉴定十分困难,且至今针对该物种一直没有详细全面的形态描述。从小球藻的大规模培养中分离出一株捕食性鞭毛藻P. malhamensis CMBB008,利用荧光染色、扫描和透射电镜等方法,对其形态学特征进行了详尽的描述,并获取该物种的SSU rDNA和rbc L基因序列用于探讨该物种的系统发育地位。文章在前人形态描述的基础上,详细记录了囊壳和叶绿体的形态:囊壳柄长18.3—47.5μm,杯体宽8.5—11.3μm,深6.3—10.7μm;叶绿体1—2个,为中间桥接的二裂片状。文章还结合光镜和电镜观察首次报道了该物种的硅质胞囊,发现其具有独特的三层领状结构和顶端孔塞结构,并揭示了其主要细胞器的超微结构及重要代谢产物,如油滴和金藻昆布多糖液泡等。通过不同种株间的比较研究发现,作为Poterioochromonas属重要形态特征的囊壳和叶绿体,由于形态变异性高,不适合用于P. malhamensis的鉴定,而胞囊形态很可能作为Poterioochromonas种间区分的重要形态特征。分子系统发育分析显示Poterioochromonas所有株系聚为一大支,表明该属是单系类群。P. malhamensis CMBB008位于模式株P. malhamensis SAG933-1a所在的大分支内。Poterioochromonas支系可分为P. malhamensis和P. stipitata两个姊妹群, P. malhamensis支系可进一步分为两个姊妹支,其中CCMP3181可能并不是P. malhamensis。研究补充和完善了P. malhamensis的形态和分子数据,并从形态学和分子系统发育学角度为Poterioochromonas属的分类研究提供重要的参考信息。

棕鞭金藻异养-光照耦合高密度培养生产岩藻黄素条件优化

为探究棕鞭金藻生产岩藻黄素的综合性能,以期建立高效合成岩藻黄素的发酵工艺,研究首先对金藻发酵培养基中的碳氮比、维生素添加量进行优化。结果表明,当碳氮比为24、维生素添加量为3.75 mg/L维生素B_(1)和1.25 mg/L维生素B_(12)时,有利于金藻细胞内的岩藻黄素高效合成。此外,通过调控金藻光/暗培养模式,对其在不同条件下的细胞生长、最大光合效率和岩藻黄素积累情况进行比较研究,结果显示从种子培养到上罐发酵全过程进行光诱导后,胞内岩藻黄素含量显著提升。通过系统优化,金藻发酵后的胞内岩藻黄素含量和产量分别达到1.79 mg/g和33.6 mg/L,比优化前的发酵水平提高33.6%和31.2%。研究利用发酵优化技术强化了棕鞭金藻的岩藻黄素积累,为后续进一步进行大规模过程放大奠定了前期基础,也为其他微藻生产岩藻黄素提供了借鉴和参考。