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可再生能源是我们国家最重要的一种能源资源,其在环境污染缓解以及经济增长等方面扮演着重要的角色。由于能源微藻具有光合效率高、成本低、含油量高、生产效率高等优点,使得被认为是最有可能代替石油的生物质资源。本研究以一株斜生栅藻(Scenedesmus obliquus XJ002)为出发藻株,建立了尼罗红荧光染料快速测定胞内油脂含量的方法,研究了稀土元素、盐(NaCl)胁迫以及代谢中间物(柠檬酸与苹果酸)的添加对 XJ002藻株生物量、胞内色素、光合作用光系统 II以及胞内总脂含量的影响,最后采用集胞藻(Synechocystis6803)运用分子生物学手段,对油脂合成相关基因accD基因进行了过量表达研究,主要研究结果如下: 1、利用尼罗红荧光染料快速测定 XJ002藻株胞内油脂含量是可行的。XJ002藻株尼罗红染色最佳条件为:二甲基亚砜(DMSO)体积分数为2%,尼罗红的终浓度为2.0μg·mL-1,尼罗红的染色时间为5 min。 2、稀土元素铈对 XJ002藻细胞的生长表现出了“低促高抑”的 Hormesis效应。当铈离子处理浓度为5.00 mg·L-1时,XJ002藻株的生物量以及叶绿素 a含量均达到峰值。高浓度的铈离子处理在一定程度上影响了 XJ002藻株的光系统 II的结构以及稳定性,Fv/Fm、ETo/TRo、ETo/ABS下降,Mo、VJ、ABS/RC、DIo/RC升高。 3、不同浓度的 NaCl胁迫对藻细胞的生长均表现出了不同程度的抑制作用,光合色素含量逐渐降低,对藻株光系统 II的供体侧、反应中心以及受体侧均有一定的影响。随着 NaCl浓度的增加,抑制作用不断增强,藻细胞内总脂含量有所提高。当盐浓度为0.20 M时,总脂含量最大,为32.26%,是对照组(12.82%)的2.52倍。 4、添加低浓度的代谢中间物(柠檬酸与苹果酸)对 XJ002藻细胞的生物量和胞内色素影响不大。高浓度代谢中间物的添加导致藻细胞生物量、叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素含量显著下降。中间代谢物的添加导致 XJ002藻株胞内总脂含量显著提高,当柠檬酸与苹果酸处理浓度为0.15 g·L-1时,XJ002藻株胞内总脂含量是对照组的1.85倍和1.34倍。与苹果酸相比,柠檬酸的添加效果更佳。 5、以集胞藻运用分子生物学技术手段,构建了 accD基因过量表达载体,得到了accD基因过量表达的阳性克隆株。同时分析了野生型及突变藻株生长状况,当培养至12天的时候,突变株的OD730仅仅是野生株的0.512倍,表明accD基因的过表达对藻细胞的生长有显著的影响。