盐生杜氏藻培养条件优化、株系筛选和不同株系的rDNAITS、rbcL序列差异分析

本论文中我们通过单细胞分离和紫外诱变两种方法来筛选具有优良性状的盐生杜氏藻(Dunaliellasalina)株系,以期能获得生长速率快、β-胡萝卜素含量高、具备工业化养殖潜力的株系。而且通过室内和室外实验优化了包括光照、温度和培养基在内的盐生杜氏藻培养条件,为实现工业化养殖的在线调控提供了实验和理论基础。

另外,克隆得到4株筛选株系(D.salinaBJ38、OUC21、OUC36和OUC66)、2株养殖用株系(D.salinaInner-mongolia和D.salinaIsrael)、普林莫杜氏藻(D.primolecta)和一株未定种(D.sp.hd10)在内的8株杜氏藻株系的核糖体转录间隔区序列(rDNAITS)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶大亚基基因(rbcL)部分序列,基于这两段序列对8株杜氏藻株系进行了分子系统学和基因型差异分析。

单细胞分离法筛选得到2株盐生杜氏藻株系(BJ8和BJ38),通过2次正交实验研究了光照、温度和营养盐对盐生杜氏藻生长和β-胡萝卜素积累的影响,旨在探明适于盐生杜氏藻生长和β-胡萝卜素积累的光照、温度和营养盐条件,并对实验中2株筛选株系与出发株(D.salinaBJ)的生长和β-胡萝卜素积累速率进行了初步的比较。

结果表明,盐生杜氏藻生长的最适光照和温度分别是145.3μmol?m-2?s-1和23℃,适于β-胡萝卜素积累的光照和温度分别是218.2μmol?m-2?s-1和23℃;适于生长的营养盐条件是NaNO30.4mmo/L、尿素0.6mmol/L、NaHCO318mmol/L,而当NaNO3、尿素、NaHCO3浓度分别为0、0.2、18mmol/L时有利于β-胡萝卜素的积累。高光照、低温有利于杜氏藻细胞β-胡萝卜素的积累,在218.2μmol?m-2?s-1光强培养的3组和15℃下培养的3组其细胞β-胡萝卜素积累平均值可分别达10.39pg/cell、12.46pg/cell。3个株系中BJ38积累β-胡萝卜素的能力高于另外两株,但差异不显著。

以单细胞分离筛选得到的盐生杜氏藻株系BJ38为出发株,利用紫外诱变筛选得到3株盐生杜氏藻株系(OUC21、OUC36和OUC66),研究了所选择的3株诱变株对光照和温度的反应。结果显示,光照实验中诱变株和出发株(BJ38)生长与β-胡萝卜素积累的最适光照强度相同,都是214.08μmolm-2s-1,此光强下诱变株的生长速率要高于出发株,其中OUC36生长速率最快,藻细胞密度(86.6×104/mL)比出发株(69.1×104/mL)高25%;3株诱变株中只有OUC36单位体积藻液β-胡萝卜素的积累量(10.76mg/L)高于出发株(10.10mg/L),而OUC21(6.68mg/L)则低于出发株,

【关键词】：盐生杜氏藻β-胡萝卜素正交设计紫外诱变核糖体转录间隔区rbcL基因