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随着目前雾霾等环境问题的日益严峻,不管是从能源的安全问题还是从减少空气污染物排放来看,对可再生资源的研究显得至关重要。微藻又以其生长速度快、占地面积小、单位产油量高等诸多优点成为生产生物柴油非常有优势的原料,其油脂代谢途径以及如何增加产油量也成为近年来研究的热点。本文对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)油脂代谢途径中三酰甘油TAG合成的最后一步关键酶二脂酰甘油酰基转移酶基因CrDGAT1、CrDGAT2-1、CrDGAT2-5的启动子进行研究。首先实验研究了在缺氮、缺硫和缺磷的逆境条件下,莱茵衣藻的生物量和油脂含量的变化,结果发现,缺氮、缺硫、缺磷有利于莱茵衣藻油脂的积累,但是会导致生物量相应的减少。同时Real time PCR也发现,CrDGAT1、CrDGAT2-1、 CrDGAT2-5在HSM-P、低温和HSM-N培养的CC425藻株中mRNA表达量也较正常HSM培养时高。实验通过构建一系列CrDGAT1、CrDGAT2-1、CrDGAT2-5启动子片段的缺失载体,转入C. Reinhardtii CC425,检测报告基因ARS的酶活性。结果显示,在逆境条件下CrDGAT1启动子只对低温而非其他逆境条件应答；CrDGAT2-1启动子对低温和HSM-P条件发生应答,在20μM2,4-D、20μM IAA、高盐(170mM NaCl)、HSM-K、 HSM-Fe条件下有较弱的应答；CrDGAT2-5在以上逆境条件下均无应答反应。对CrDGAT2-1启动子进一步研究,发现-319至-247区域在低温和HSM-P条件下能启动转录表达。对该区域进行逐段碱基突变,显示CrDGAT2-1启动子低温应答反应核心区域为-312至-275,HSM-P应答反应核心区域为-319至-275和-261至-247。CrDGAT2-1P::ARS嵌合基因转入C. reinhardtii CC425,在HSM-P、低温和HSM-N条件下ARS和内源基因均出现了上调表达,但是在HSM-N条件下三个基因启动子均未出现应答反应,可能与基因表观遗传等相关,还需要进一步进行探索。本实验初步摸索了CrDGAT1、CrDGAT2-1和CrDGAT2-5启动子反应的逆境条件,为下一步对启动子的深入实验提供了一些理论依据,启动子应答反应的奥秘还需要更加深入的探索。