盐藻的生长特性及逆境下β-胡萝卜素积累规律和机理研究

盐藻(Dunaliella)是一种极具经济学价值的单细胞绿藻,它主要分布在海洋、盐湖等盐水水体中,是目前世界上最耐盐的真核光合生物。它可以在多种胁迫条件下生长,主要是通过合成甘油和β—胡萝卜素来抵抗多种逆境。盐藻在逆境胁迫时可诱导合成大量β—胡萝卜素,这是盐藻综合抗逆的重要方面之一。β—胡萝卜素具有清除氧自由基的能力,是良好的抗氧化剂和氧化保护剂。

积累β—胡萝卜素的盐藻对于这些逆境胁迫有着很强的抵抗能力,开展盐藻的生长特性及β—胡萝卜素的积累特性研究,对于了解盐藻的整个抗逆机制和综合抗逆水平具有深远的意义。

本实验通过对不同胁迫下盐藻的生长特性和β—胡萝卜素积累的关系研究,确定β—胡萝卜素形成规律和机理,试验结果如下:1.本文通过对盐藻的全波长扫描,确定了盐藻的最佳吸收波长为654nm,且单位体积盐藻细胞数量与OD_(654nm)的光吸收值呈线性相关。

解决了目前国内外关于盐藻细胞光吸收值报道不一的问题。2.针对盐藻具有的综合抗逆生物学特性,研究了杜氏藻属七个种的酸碱耐受性、极端温度耐受性、耐强光和氮磷比对生长特性影响等问题,发现D.parva的耐酸性最强,可在pH5.0条件下生存;而D.painolate和D.parva的耐碱性最强(pH9.0);D.sp的耐热性较强(45℃),D.parva的抗寒性较强(4℃)。

每个种生长的最适氮磷比不相同,其中D.bardawil、D.sp、D.painolate、D.salina的最适氮磷比为30,D.bioculate、原种D.salina、D.parva的最适氮磷比为50。为下一步抗逆基因的克隆以及β—胡萝卜素高产奠定了基础。3.首次系统分析了八种胁迫条件(高盐、高渗、强光、氧化剂、紫外、缺氮、缺磷、缺硫)下,盐藻β—胡萝卜素积累的变化趋势,发现在高盐振荡2-4h、高渗振荡2h、氧化剂处理0.5h、强光(1500μE·m~(-2)s~(-1))照射1h、紫外光照射

【关键词】：盐生杜氏藻生长特性β-胡萝卜素积累逆境种间比较蛋白表达