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由于不断加剧的温室效应以及能源危机的出现,使得生物柴油近年来受到广泛关注。相对于其它制备生物柴油的原料而言,微藻具有较高的光合效率,较大的生长速率,生长周期短,不与食用作物争地等诸多优点而成为研究热点。本研究以富油单针藻Monoraphnidiumsp.FXY-10为研究对象,研究了异养培养条件下,黄腐酸对单针藻生长和油脂积累的影响;并研究了黄腐酸与异养-自养两阶段联合培养对藻细胞生长、油脂积累以及脂肪酸组成的影响;此外,本论文还研究了黄腐酸诱导下对单针藻某些生理和生化指标的影响,例如碳水化合物、蛋白质、活性氧(ROS)、ACCase、PEPCase和ME的酶活;并克隆了单针藻Monoraphidium sp.FXY-10油脂合成相关的七个基因,考察了在黄腐酸诱导油脂积累阶段,这七个基因的表达情况以及与油脂合成的关系,初步确定这些基因在单针藻油脂合成中的调控作用。本论文为快速提高产油微藻细胞量和油脂含量提供了一种有效的培养策略,为初步探究单针藻油脂合成代谢的分子机制,及单针藻的基因改造奠定了一定的基础。具体研究结果总结如下:(1)异养单一培养阶段,在添加80mgL-1黄腐酸的条件下,藻细胞的生物量达到了(6.4±0.03)mgL-1,约为对照组的1.5倍;物量产率可达到422.83mg L-1d-1约为对照组(250.66mgL-1d-1)的1.69倍;其油脂含量与对照组相比差异显著(P<0.05),其油脂产率为120.79mgL-1d-1,约为对照组(43.06mg/L/d)的2.8 倍。(2)黄腐酸与异养-自养两阶段联合培养时,油脂含量随着培养时间的增加,呈先增后减的趋势。自养培养阶段,当基中添加25 mg L-1的黄腐酸时,随着培养的持续进行,细胞内油脂不断积累,培养至第6天时,其油脂含量由30.79%增加到54.65%,油脂含量显著高于对照。黄腐酸与异养-自养两阶段联合培养与异养一步法培养相比较,油脂含量提高了 23.82%;与传统的自养培养相比较,其油脂含量相差不大,但其培养时间缩短了三分之二。此外,在黄腐酸诱导条件下,藻细胞中C16/C18的比例占总脂肪酸的97%,符合生物柴油的生产标准。(3)黄腐酸诱导下,蛋白质的含量由31.4%增加到39.7%;然而,碳水化合物的含量由49.5%降低到32.5%。此外,黄腐酸诱导6、8和10天时,ROS的水平明显提高,分别为对照的1.46,1.47和1.38倍。(4)成功克隆出七个与油脂合成相关的酶基因me,dgat1,kas Ⅲ,accD,pepc,gpat和rbcL,并通过实时荧光定量分析在添加黄腐酸的条件下七个酶基因表达水平的变化。结果表明在黄腐酸诱导下,rbcL,me,accD,gpat,kasⅢ和pepc的表达量分别提高了 2.5,1.3,1.6,1.5,1.4和1.7倍;dgat1基因的表达量无明显的增加。(5)利用斯皮尔曼相关分析(SPSS 19.0)方法分析黄腐酸诱导条件下,油脂积累与油脂合成关键基因表达水平之间的关系,结果表明,pepc、dgatl、kasⅢ和rbcL与脂质的积累无明显的相关性(p>0.05)。然而,me,accD和gpat与油脂的合成呈显著相关(p<0.05)。(6)黄腐酸刺激下,ACCase和ME酶的活性显著增加,在诱导2、4和6天时,ME的活性分别为对照的4、2.7和2.1倍,然而,PEPCase酶的活性明显降低。综上所述,本章研究为进一步了解黄腐酸诱导下,油脂合成相关分子机制的变化提供了一定的基础,为了解单针藻Monoraphidium sp.FXY-10油脂合成代谢的调控奠定了基础。