论文部分内容阅读
雨生红球藻在极端外界环境的胁迫下会积累大量的次级代谢产物-虾青素,虾青素以其具有强抗氧化性成为近年来研究的热点。本研究从云南高原淡水湖泊中分离、筛选得到的一株高产虾青素的雨生红球藻,并以其为研究对象。在生长阶段,通过优化实验高密度培养雨生红球藻,研究四种单因素对雨生红球藻的生长的影响,筛选出有利于微藻生长的因素,再通过正交实验设计得出影响微藻生长的显著因素;诱导阶段,研究了黄腐酸对雨生红球藻生长和积累虾青素的影响,并检测了与生物合成虾青素相关的3个酶基因（八氢番茄红素去饱和酶、β-胡萝卜素环化酶和β-胡萝卜素羟化酶）的表达水平。探讨了在黄腐酸诱导下藻细胞大量积累虾青素的分子机制,提供了一个利用雨生红球藻有效地生产虾青素的策略。具体研究结果如下:（1）根据微藻的形态学和18SrRNA分子进化树分析,从云南淡水湖泊泸沽湖中分离出一株雨生红球藻Haematococcus pluvialis LUGU,利用光生物反应器高密度培养雨生红球藻细胞达1.2×106cellsmL-1;此外,雨生红球藻LUGU的产虾青素的能力也很好,总虾青素的含量达到了 20.14 mg g-1,高于其他藻属的总虾青素含量,相比同属的雨生红球藻也相对较高。因此其具有很大市场竞争力。（2）从单因素实验可知,硝酸钠、黄腐酸和水杨酸对雨生红球藻LUGU生长的影响较为显著。针对三个较显著因素进行三因素三水平的正交实验,结果表明,硝酸钠为影响雨生红球藻LUGU生长的极显著因素（p<0.01）,黄腐酸为显著因素（p<0.05）,而水杨酸为不显著因素（p>0.05）。（3）在添加5 mg L-1和10 mg L-1黄腐酸的诱导下,藻细胞的生物量分别比对照增加了 4.13%和5.44%;总虾青素的含量分别比对照组的提高了 86.89%和9.87%。PDS、LCY和CHY基因的表达水平在黄腐酸的诱导下有不同程度的提高,黄腐酸的处理对PDS和CHY基因转录水平的影响大于对LCY的影响。结果表明在黄腐酸的诱导下,早期PDS和CHY基因表达上调与雨生红球藻中虾青素生物合成通路中的限速步骤更相关。