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近年来微藻作为生物燃料已成为当下的研究热点。实现微藻生物燃料规模化生产的关键技术之一是提高现有含油微藻的含油量，然而由于目前对含油微藻脂肪代谢调控认识不足，脂肪合成途径与其它代谢途径的关系还不明确，导致对增强脂肪积累的策略缺乏一定理论指导。绿藻特别是小球藻细胞存在两大储碳代谢物，脂肪(TAG)和淀粉，且二者的合成享有共同的前体物质-3-磷酸甘油醛(3-PGA)，两条途径可能存在一定的相互关系。研究两者之间的关系有助于指导产油微藻基因改造及培养优化，具有显著的应用指导价值和重要的生理学意义。 本项目采用小球藻Chlorella sp.这一同时积累淀粉和脂肪两大储碳产物的含油微藻作为研究对象，在氮胁迫的条件下分别添加淀粉合成途径关键酶AGPase的抑制剂Pi（无机磷酸盐）和脂肪合成途径关键酶ACCase的特异性抑制剂稀禾定(XHD)，以不添加抑制剂的条件作为对照，通过考察细胞个数、生物量、关键酶活性、脂肪和淀粉含量及合成速率等生理指标，探究淀粉合成途径和脂肪合成途径的关系。主要内容和结果如下: 1.抑制淀粉途径对脂肪合成途径的影响 对照条件下小球藻Chlorella sp.生物量第6天达到稳定期，之后缓慢增长，初始值为0.21 g/L，第10天达到0.97 g/L。加入5mMPi和10 mMPi以后，小球藻的生物量受到明显的促进作用，对细胞个数影响不明显，第6天达到稳定期，实验组生物量较对照组分别增加了14％和17％。 对照培养条件下，单位细胞淀粉含量第1天的合成速率最快达到17.74μg/(107cells·d)，单位细胞淀粉含量第4天达到稳定期，之后开始降解。实验组，单位细胞淀粉含量前期受到明显抑制，第4天达到稳定期，之后一直保持稳定。加入5mMPi和10mM Pi实验组第1天单位细胞淀粉含量就较对照组减少了17％和20％，合成速率也受到明显抑制。第6天之后淀粉合成维持稳定，第8天单位细胞淀粉含量反而较对照组增加了22％和10％。可见，Pi对淀粉合成的抑制作用具有短期效应。 对照组，AGPase酶的活性在第1天达到峰值44.69 nmol(mg protein)-1 min-1，第2天有所下降之后缓慢回升。实验组的酶活在前6天受到明显的抑制，第6天之后AGPase酶的活性反而超过对照组。5mMPi和10 mMPi的实验组酶活在第1天较对照组分别降低了22％和18％。说明，Pi对AGPase活性的影响和淀粉合成的影响具有一致性。 对照组，小球藻Chlorella sp.单位细胞脂肪酸含量持续合成，速率较快，最快合成速率达到4.62μg/(107 cells·d)，单位细胞淀粉含量第6天达到稳定期，之后缓慢增长。最终达到36.60μg/107cells。实验组，单位细胞脂肪酸含量前期没有受到明显的促进作用，第4天之后开始发生明显的增长，加入5 Mm Pi和10mM Pi实验组第6天的单位细胞脂肪酸含量较对照组分别增加了22％和14％，最大合成速率分别达到6.27μg/(107 cells·d)和5.24μg/(107cells·d)。说明Pi可以促进脂肪的积累。 结果表明，加入5 mMPi和10 mMPi能明显的促进生物量的增长，对细胞个数的影响不明显，能够抑制AGPase的活性导致淀粉合成受到抑制，抑制淀粉合成的同时能促进脂肪的合成。 2.抑制脂肪合成途径对淀粉合成途径的影响 对照条件下小球藻细胞个数第4天达到稳定期，之后增长缓慢并略有下降，初始值为1.54×107 cells/mL，第6天达到3.18×107 cells/mL。加入20μM XHD抑制了小球藻的细胞个数的增加，对生物量的影响不显著。第4天实验组细胞个数较对照组分别减少了11％。 对照组，小球藻Chlorella sp.单位细胞脂肪酸含量持续合成，速率第1天和第10天较快，第1天最快达到12.36μg/(107cells·d)，第10天单位细胞脂肪酸含量达到70.58μg/107cells。加入20μM XHD的培养条件下，单位细胞脂肪酸含量第6天之后开始受到明显的抑制，第10天的单位细胞脂肪酸含量较对照组分别减少了15％，说明一定浓度的稀禾定抑制了脂肪的合成，并降低了脂肪的合成速率。 对照条件下，单位细胞淀粉含量第1天迅速升高，从初始的11.57μg/107cells升高到57.88μg/107cells，第1天达到最大合成速率46.30μg/(107cells·d)，之后持续下降。添加20μM XHD的培养条件下，前期淀粉合成没有受到明显的抑制，但是单位细胞淀粉的降解速率收到了明显的促进。单位细胞淀粉含量第10天较对照组降低了20％。说明一定浓度的稀禾定对淀粉的合成没有影响，只是后期降解速率受到促进。 结果表明，相比对照组，20μM XHD在一定程度上抑制了细胞个数和生物量的增长。能明显抑制脂肪的合成，对淀粉的合成没有影响，由于后期脂肪的抑制促使淀粉加速降解为脂肪的合成提供中间产物。