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微藻是一种重要的生物资源。微藻中的油脂是优良的生物柴油原料。微藻虾青素和岩藻黄素是具有抗肿瘤、抗炎症、调节血糖、延缓衰老和调节免疫等药理活性的高价值类胡萝卜素。获得含油量高、生长快速并耐盐碱的优良微藻种质资源是建立产油微藻大规模培养技术、降低微藻能源规模化制备高成本的关键和前提。
本文以分离到的两株耐盐碱产油藻株MD1和SP-01为研究对象,在藻种的分子生物学鉴定工作的基础上,对其良好的盐碱适应性、藻细胞生理生化特性及代谢产物进行了研究,在追踪影响藻细胞快速生长与大量积累油脂、类胡萝卜素的关键因子的同时,对藻细胞次生代谢产物的调控机制进行了探讨,获得了如下研究结果:
1.藻株SP-01和MD1具备良好的耐碱性和广盐适应性,且藻株MD1较SP-01的耐盐碱能力更强。藻株SP-01能够生长在1-30 g/L NaHCO3和0-30 g/L NaCl中。而藻株MD1在0-40 g/L NaCl浓度下仍能良好生长;适宜生长的NaHCO3浓度为8.4-16.8 g/L。
2.藻株MD1的细胞生物量、总脂和岩藻黄素累积量与培养基中NaHC03、NaCl的浓度密切相关。当NaHCO3浓度为0.3 M时,获得最高总脂含量26.5％。当NaCl浓度为10 g/L时,获得了最大干重和最高总脂产量,分别为0.45 g/L和0.86g/L。当NaCl浓度为20g/L时,岩藻黄素含量高达1.69％。
3.藻株SP-01在混养条件下生长相对较好,醋酸钠和硝酸钠有利于藻细胞的生长,获得了最大干重和最大比生长速率,分别为3.09 g/L和0.034h-1。硝酸铵有利于油脂的积累,获得了最高总脂含量68.4％。盐胁迫和强光协同作用能有效促进虾青素的积累,其最高含量为0.59 mg/g。
4.经过18S rDNA和ITS序列克隆及测序分析,并结合色素组分特征,初步鉴定藻株SP-01是一种绿藻,属于栅藻属;藻株MDI是一种硅藻,属于菱形藻属。