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小球藻富含高蛋白,能够合成油脂和淀粉,是生产生物能源和多种高附加值产物的合成载体,具有较高经济价值。在自养条件下,小球藻的细胞密度较低,回收成本较高,而且有关藻细胞中合成淀粉和油脂的代谢途径的调控机制的研究尚不完善,还需进一步研究。本文的主要目的是研究两种葡萄糖浓度下小球藻G32的细胞生物量和细胞内生化大分子含量的差异,并且在基因组水平分析淀粉和油脂的代谢途径,确定其中的关键代谢酶。本文研究表明低葡萄糖浓度(1.25g/L)和高葡萄糖浓度(5g/L)的2×BBM(Bold basal medium)培养液中小球藻G32的最大生物量分别可达到(0.83±0.05)g/L和(2.63±0.10)g/L(p=2.57×10-5)。小球藻G32在高葡萄糖条件下细胞内油脂和淀粉的总量大于低葡萄糖条件下的总量,但是高葡萄糖条件下藻细胞内油脂占细胞干重的比例略低于低葡萄糖条件下的比例。同时,本研究将适应含高、低葡萄糖浓度2XBBM培养液的小球藻G32分别接种到低、高葡萄糖浓度的2X BBM培养液中培养,并利用转录组测序技术获得差异表达基因。本文通过分析参与淀粉和油脂代谢途径以及相关的碳代谢途径的差异表达基因的转录水平,发现在高葡萄糖浓度下,淀粉合成途径中的关键酶的表达量上调,糖代谢途径中合成淀粉的酶的表达量上调,糖代谢途径中合成果糖的酶的表达量下调,小球藻G32在高葡萄糖浓度条件下积累更多的淀粉。甘油酯代谢途径在高葡萄糖浓度下的主要流向是合成脂肪酸,同时TAG分解途径中的关键酶的表达量上调,高葡萄糖条件下藻细胞内的油脂含量占细胞干重比例减小。综上,本研究分析小球藻G32细胞内编码油脂和淀粉代谢途径的关键酶的差异表达基因的转录水平及其调控,有助于后续遗传改造小球藻G32,通过抑制淀粉代谢途径中关键酶的活性或过表达合成油脂(如不饱和脂肪酸)的关键酶的蛋白,提高细胞内高附加值产物的含量,带来较大的经济效益。