能源微藻是生物柴油的第三代原料,开展微藻油脂代谢调控机理研究可以为利用生物手段培育出油脂含量高、生长速率快的藻种提供理论依据,这也是从根本上解决限制微藻生物柴油产业化发展问题的必经阶段。本课题以莱茵衣藻、葡萄藻和扁藻为研究对象,首先确定正常培养条件下微藻产油规律;在胁迫微藻产油情况下对微藻施加活性氧抑制剂,测定微藻细胞中的油脂含量和氧化胁迫程度;最后施加不同活性氧诱生剂,检测微藻生物量、细胞内油脂含量变化。根据所得结果讨论活性氧在油脂积累过程中的功能,进而探讨微藻油脂合成机理。课题首先优化了适用于三种微藻的油脂定量测定方法,并对三种微藻的生长特性进行了探究。实验发现,布朗葡萄藻产油量多、生长缓慢,对于外界刺激的反应时间较长,在胁迫实验中需要适当延长观测时间。气升式培养装置能够缩短亚心形扁藻的生长周期,并促进其产油。莱茵衣藻是基因组已经完全测序的模式生物,其生长周期短,能够在24小时内观察到外界刺激下的生理变化,使用该藻种进行胁迫实验可大大缩短实验周期。在缺氮胁迫下,莱茵衣藻和布朗葡萄藻细胞中的油脂大量积累,同时细胞内的活性氧（ROS）含量和丙二醛（MDA）含量也有所增多。向缺氮培养基中加入活性氧抑制剂后,莱茵衣藻和布朗葡萄藻中的ROS含量和MDA含量相对缺氮培养基中增幅减小。这说明活性氧可能以信号分子或中介体的形式参与了缺氮胁迫莱茵衣藻和布朗葡萄藻油脂积累过程。通过活性氧诱生剂实验发现,1 mmol/L H₂O₂既不会对莱茵衣藻的生长产生过强抑制,也可以使莱茵衣藻油脂含量有所增加,是比较适宜的产油诱导条件。同时加入叶绿酸铜钠和抗坏血酸钠能够诱导莱茵衣藻产油并缩短产油时间。以上结果辅助证明了活性氧可能参与微藻产油过程的结论,然而不一定所有类型的活性氧都可以有效地促进莱茵衣藻产油,这可能与活性氧的类型以及诱导条件有着密切的联系。这为进一步探讨活性氧在油脂积累过程中的功能和研究微藻产油机理提供了一定的理论基础。