营养限制对Heynigia riparia CE14-2油脂积累的影响

[目的]研究营养限制对Heynigia riparia CE14-2油脂积累的影响。[方法]以从海南热带水域分离得到一藻株为材料,通过18SrDNA同源聚类分析对其进行鉴定。通过将其培养在HSM、SE和BG11 3种系列(缺氮、磷、硫元素的培养基)12种培养基上,检测生长速率和油脂含量。[结果]试验鉴定该藻株为Heynigia riparia CE14-2;Heynigia riparia CE14-2在HSM培养基中生长优于其他培养基,N、P、S缺乏可促使Heynigia riparia CE14-2油脂积累,其中,硫和氮营养缺陷促进油脂积累作用明显,但营养限制使微藻生长减缓,使细胞组分的蛋白质、糖和叶绿素的含量降低;在SE-S培养基中添加葡萄糖或乙酸钠,Heynigia riparia CE14-2的生物量、油脂和叶绿素含量在一定范围内有所增加,但葡萄糖的促进作用不如乙酸钠明显。[结论]为微藻的油脂生产提供了理论依据。     

小球藻鉴定基因的筛选及几株高产油微藻的分子鉴定

[目的]选择合适的小球藻种属鉴定基因,对高产油微藻进行分子鉴定。[方法]从分子鉴定常用的4条基因核基因组rDNA的18SrRNAgene、内转录间隔区（ITS）、内转录间隔区2（ITS2）和叶绿体rbcL基因中筛选出最为适用的小球藻鉴定基因,并对从自然水体中分离筛选出的5株油脂含量在30%以上的小球藻（Chlorellasp.）进行了分类鉴定。[结果]ITS序列变异程度高,片段长度短,序列长度在种间变异较大,而在小球藻种内高度保守,且种间距离（0.4396±0.1359）远大于种内距离（0.0457±0.0843）,适用于小球藻属内种的鉴定。应用ITS序列分别将5株高产油藻鉴定为1株C.vulgaris、2株C.sorokiniana藻和2株Chlorellasp.。[结论]为建立藻类的鉴定基因库提供了参考。     

水稻种子内生泛菌促进小球藻生长和油脂积累

【目的】从水稻种子中分离出优势内生菌,研究其对小球藻生长、生化组分及油脂积累的影响,探索植物内生菌作为促进微藻生长和生化品质改良的新微生物资源的可行性。【方法】以收获自大田的粳稻品种日本晴种子为试验材料,采用传统表面消毒法分离获得内生菌。内生菌的鉴定采用形态观察和16S rDNA序列分析法。以蛋白核小球藻为研究对象,采用共培养法评估内生菌对小球藻生长及生化指标的影响,以纯藻为对照,将内生菌与蛋白核小球藻种子细胞按菌藻比（10﹕1）接种至BG11培养基进行共培养。采用血球板计数法测定藻细胞数目。同时以纯菌培养为对照,采用平板稀释菌落计数法测定菌藻共培养体系中菌浓的变化曲线。小球藻细胞中叶绿素a和类胡萝卜素的提取采用甲醇浸提法,定量测定采用紫外分光光度法。小球藻油脂提取采用氯仿甲醇浸提法,脂肪酸组分分析采用气相色谱-质谱联用法。【结果】分离获得一株在水稻种子中常见且数量较多的内生细菌,编号为REY-1。REY-1为革兰氏阴性短杆状,经16S rDNA鉴定属于泛菌属Pantoea sp.。REY-1与蛋白核小球藻共培养14 d后,菌藻共培养组中藻细胞浓度达到1.15×10⁸ cells/mL,是对照组的1.97倍。菌藻共培养组与纯菌培养对照组中水稻内生泛菌REY-1的浓度均呈现峰谷式变化曲线,但菌藻共培养组中REY-1的菌浓同比显著低于纯菌培养对照组。14 d培养结束时,菌藻共培养组的菌藻比反转为1﹕100,说明REY-1促进蛋白核小球藻的生长,其自身增殖又受到藻细胞的抑制,二者存在显著的互作效应。菌藻共培养组藻细胞叶绿素a和类胡萝卜素总浓度与对照差异不显著,但单细胞叶绿素a和类胡萝卜素含量分别比对照组下降42.58%和42.68%,二者差异均显著。菌藻共培养组藻细胞油脂含量达到细胞干重的29.90%,比对照组增加78.00%,差异显著,油脂产率（2.14 mg·L^-1·d^-1）比对照组增加了1.68倍。2种培养体系中藻细胞脂肪酸主要组分相似,均为棕榈酸（16﹕0）、亚油酸（18﹕2）和亚麻酸（18﹕3）。REY-1共培养处理使藻细胞的单不饱和脂肪酸相对含量比对照增加了32.37%,短链脂肪酸肉豆蔻酸（14﹕0）相对含量比对照增加了2.12倍,差异显著。此外共培养组藻细胞新合成一种长链脂肪酸-芥酸（22﹕1）,相对含量达到藻细胞总脂肪酸的1.68%。【结论】水稻种子内生泛菌REY-1能在BG11培养液中长期存活并与蛋白核小球藻产生互作,显著提高小球藻生物量和油脂含量,大幅提高小球藻油脂产率并影响脂肪酸相对组成比例的生物学效应。水稻种子内生菌可以作为开发小球藻共生菌的优良微生物新资源。     

小球藻鉴定基因的筛选及高产油微藻的分子鉴定

[目的]选择合适的小球藻种属鉴定基因,对高产油微藻进行分子鉴定。[方法]从分子鉴定常用的4条基因[核基因组rDNA的18S rRNA gene、内转录间隔区（ITS）、内转录间隔区2（ITS-2）和叶绿体rbcL基因]中筛选出最为适用的小球藻鉴定基因,并对从自然水体中分离筛选出的5株油脂含量在30%以上的小球藻（Chlorellasp.）进行了分类鉴定。[结果]ITS序列变异程度高,片段长度短,序列长度在种间变异较大,而在小球藻种内高度保守,且种间距离（0.439 6±0.135 9）远大于种内距离（0.045 7±0.084 3）,适用于小球藻属内种的鉴定。应用ITS序列分别将5株高产油藻鉴定为1株C.vulgaris、2株C.sorokiniana藻和2株Chlorella sp.。[结论]为建立藻类的鉴定基因库提供了参考。     

莱茵衣藻磷酸果糖激酶RNAi载体构建 及其对莱茵衣藻油脂积累的影响

为研究磷酸果糖激酶（PFK2）对微藻油脂积累的影响、克隆了莱茵衣藻磷酸果糖激酶同源基因CrPFK2、 构建CrPFK2 RNAi 干涉载体并转化莱茵衣藻。通过测定转基因藻在HSM 培养下的生物量和油脂含量的结果发现、 CrPFK2 RNAi 转基因藻株在HSM 培养基中生长加快、油脂含量下降了17.03%耀21.48%、说明CrPFK2 基因表达的降 低与藻细胞油脂含量减少成正相关。CrPFK2 通过改变光合碳流的多少间接调控藻细胞油脂的合成。该结果为 CrPFK2 基因应用于微藻油脂的遗传改良将起到重要作用。     

分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响(英文)

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线,葡萄糖消耗曲线,pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25g/L,然后进行缺氮培养12h,然后进行缺氮培养12h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到63.82%,油脂含量达43.37g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线、葡萄糖消耗曲线、pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25 g/L,然后进行缺氮培养12 h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到了63.82%,油脂产量达43.37 g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

城市生活污水中富油微藻的筛选

为筛选在城市生活污水中生长快、产油高的微藻,从污水样品中分离出40株微藻,采用高通量方法（96孔板培养、尼罗红染色）从中筛选出一株优良藻株,经18S rRNA基因序列分析及形态学鉴定属于小球藻属（Chlorella）。污水培养7 d后,其油脂含量达31.21%,污水的TN、NH+4-N、TP和COD去除率分别为71.6%、98.2%、99.4%和78.8%。该藻株在污水处理与微藻生物能源生产耦合系统中具有潜在的应用前景。     

香榧绿藻的生物学特性及物种鉴定

香榧绿藻Chlorella sp.是一种附着在香榧Torreya grandis ‘Merrillii’枝、叶上的藻类。为探明香榧绿藻的种属类别及亲缘关系,探究香榧绿藻的生物学特性,以3个不同地区的香榧树上采集的香榧绿藻为试验对象,通过室内培养,观察香榧绿藻的形态特征及生活习性,提取香榧绿藻DNA并进行18S rDNA序列和内转录间隔区（ITS）基因序列特异性扩增,最终序列进行BLAST比对,绘制系统进化树。结果表明:香榧绿藻由A组和B组2种不同形态的绿藻组成,不同地区香榧绿藻形态存在差异,但主要以A组形态绿藻为主。根据形态学鉴定结果表明:A组香榧绿藻与引起番茄绿藻病的椭圆小球藻Chlorella ellipsoidea形态相近,B组香榧绿藻与引起黄瓜绿藻病的丝藻Ulothrix sp.形态相近;但香榧绿藻对pH值的反应规律与斜生栅藻Scenedesmus obliquus相近。通过序列比对发现,2种形态的香榧绿藻的18S rDNA和ITS区基因序列也与栅藻科Scenedesmace的Asterarcys quadricellulare的同源性高,相似率达100%。结合传统形态学方法和分子生物学技术,将A组香榧绿藻初步鉴定为栅藻科的Asterarcys quadricellulare,B组香榧绿藻为其变种,且2组香榧绿藻与同属于栅藻科的Scenedesmus sp. SM15_4（KT778094.1）的ITS区基因序列相同。香榧绿藻具有较好的耐碱性,生长周期长且不容易腐烂。这些生物学特性赐予香榧绿藻在香榧树上长期寄生的能力。     

植物生长调节剂2,4-D和GA3对微茫藻18A8(Micractinium sp)生长和油脂积累的影响

实验室分离到1株含油量高并且生长迅速的微茫藻18A8 (Micractinium sp.)藻株,将其培养在高碳培养基TAP上,研究了不同浓度的植物激素2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和赤霉素(GA3)对其生物量和油脂积累的影响.结果表明:分别添加2,4-D(2 μmol/L)和GA3(1μmol/L)对藻株的生长有明显的促进作用,其最大生物量比对照组分别增加75.26％和47.41％,但其油脂含量与对照组相比却有所降低,分别降低了23.49％和29.89％;而当增加2,4-D和GA3浓度为10和5μmol/L时,对藻株的生长表现出明显的抑制作用,其最大生物量比对照组减少了72.83％和60.70％,但其油脂含量与对照组相比显著增加,分别增加149.45％和95.75％.同时,分别添加2,4-D(10 μmol/L)和GA3(5 μmol/L)的实验藻种的蛋白质和总糖含量较对照组有所降低,此外叶绿素含量和光合效率也降低.     

深圳湾水域微藻的分离及分子生物学鉴定

微藻应用广泛,微藻生物燃料是近年研究热点.深圳的地理和气候条件都非常适宜微藻的生长,具有丰富的微藻资源.从深圳湾水域3个不同位置分别采集了表层和深层(5 m)的水样,利用Soil extrat培养基和Kuhl培养基对水样中的微藻进行分离.将分离得到的菌株扩大培养后提取其基因组DNA,经聚合酶链式反应(PCR)放大18S rRNA,利用内切酶st Ⅰ和TaqⅠ对PCR产物进行双酶切反应以筛选不同的菌株.将不同菌株的PCR产物测序后通过与美国国家生物技术信息中心数据库比对,确定微藻品种.共得到微藻菌株71个,分属于16个不同的属,利用MEGA 5软件建立了系统发育树.同时,初步建立了深圳本地微藻种质资源库.     

基因工程在生物柴油原料中的应用研究

生物柴油由于其燃烧性高、污染小、可再生等优点,是传统化石燃料的理想替代能源,并已在世界范围内得到广泛应用。基因工程技术在生物柴油中的应用,主要集中在提高生物柴油原料的脂类含量上,如对含油植物和含油微藻的研究。结合国内外主要研究进展,综述了运用基因工程技术提高生物柴油原料脂类含量的8种途径,如超量表达乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合成酶、苹果酸酶等。最后指出:将微藻作为生产原料是我国生物柴油产业发展的必然趋势,通过转录因子途径调控脂类的积累,是未来生物柴油产业发展的重要研究方向。     

不同植物激素对原始小球藻生长及油脂含量的影响

研究了不同植物激素(IBA、NAA、6-BA、2,4-D、TDA)对原始小球藻(Chlorella protothecoides)的生长及脂肪酸组成的影响。使用三角瓶进行静置培养,在培养基中添加0.5 mg/L的不同植物激素,结果表明:培养基中添加不同的植物激素对原始小球藻的生长有不同的影响,以2,4-D的促进效应最为明显,最终干重为1.18 g/L,是空白对照的1.2倍;不同植物激素对粗油脂含量的影响不同,其中添加2,4-D的培养液中所收获的藻粉油脂含量最高,为藻粉干重的19.74%,比空白对照高26.21%;对粗油脂进行GC-MS分析,结果显示不同植物激素的添加对于小球藻脂肪酸成分的影响不大,但略微提升了C16和C18脂肪酸的相对含量,使之更加适合作为生物柴油的来源。结合总脂收获量的高低及脂肪酸成分的不同,本试验最终确定2,4-D为小球藻培养基最理想的植物激素类添加物。     

香叶树作为生物柴油原料树种的研究现状及其开发前景

生物柴油作为一种可再生的燃料,用来替代传统能源、缓解能源危机已变得越来越重要,开发利用林业生物质能源资源是解决我国生物柴油发展原料短缺问题的重要途径之一。香叶树广泛分布于我国南方,尤其在西南有比较集中的野生资源,其果实含油率达41%~47%,是加工生物柴油的良好原料。介绍了当前国内外的生物柴油原料,香叶树的研究现状,展望了香叶树在生物柴油开发利用方面的前景,并根据现阶段存在的问题,提出了一些建议。     

小球藻水环境毒理学研究进展及应用前景

小球藻作为水体中的初级生产者,是水生生态系统不可或缺的一部分,对促进物质循环、能量流动有着重要意义,同时也是水环境毒理学评价的标准试验藻种。为了给小球藻的水生态风险评估及相应产品的开发提供参考数据,本文系统分析了小球藻培养影响因素,概括了其产生的毒理效应,并对其营养价值与应用前景等进行了综述。本文认为温度、光照、pH、营养盐、氮磷比是小球藻规模化培养过程中的影响因素,重金属、农药、新型纳米材料、抗生素等污染物可对小球藻产生毒性效应,小球藻在污水处理、生物能源等领域具有较好的应用前景。     

小球藻的分离及其DNA提取方法的研究(英文)

[Objective] The aim of this study is to isolate Chlorella vulgaris(chlorella)and extract its genomic DNA.[Method] Both the dilution method and drip method were employed to isolate chlorella from lake water samples;the conditions for culturing chlorella were optimized and its genomic DNA was extracted by improved CTAB method and SDS method.[Result] The proper conditions for chlorella culture were as following:temperature 20-25 ℃,illumination 4.39-5.86 W/m2 and rotational speed 100-150r/min;improved CTAB method was suitable for extracting genomic DNA from chlorella.[Conclusion] The study is helpful to study the chlorella at molecular level and promote the exploitation and utilization of chlorella resources.     

小球藻的分离及其DNA提取方法的研究(英文)

[Objective] The aim of this study is to isolate Chlorella vulgaris(chlorella)and extract its genomic DNA.[Method] Both the dilution method and drip method were employed to isolate chlorella from lake water samples;the conditions for culturing chlorella were optimized and its genomic DNA was extracted by improved CTAB method and SDS method.[Result] The proper conditions for chlorella culture were as following:temperature 20-25 ℃,illumination 4.39-5.86 W/m2 and rotational speed 100-150r/min;improved CTAB method was suitable for extracting genomic DNA from chlorella.[Conclusion] The study is helpful to study the chlorella at molecular level and promote the exploitation and utilization of chlorella resources.