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随着水产养殖业的发展,对活性微藻的需求也与日俱增。将浓缩活性微藻直接投放于水产养殖系统,是水产养殖场供应新鲜微藻的良好手段,同时能大幅降低养殖成本。加强对浓缩微藻保存技术的研究,对活性微藻应用于水产养殖业具有重要意义和实用价值。波吉卵囊藻(Oocystis borgei)是亚热带对虾高位养殖池中常见的优势种群,是被成功开发并实现产业化生产的有益微藻之一。本论文以波吉卵囊藻作为研究对象,将波吉卵囊藻浓缩并于5℃、15℃、25℃和35℃四个温度下保存100 d。通过测定细胞密度、叶绿素含量、脂质含量、多糖含量、蛋白质含量、存活率以及复苏后的细胞密度和比增长率等指标,研究温度对波吉卵囊藻保存期间生长、生化组分和复苏效果的影响。同时采用转录组学方法,分析波吉卵囊藻在不同温度和不同保存时间下的差异表达基因,试图揭示保存温度和时间对波吉卵囊藻代谢途径的影响。主要研究结果如下:1、保存温度对波吉卵囊藻细胞密度影响显著(P<0.05)。保存100 d后,15℃和25℃保存组的藻细胞密度显著高于其他组;35℃保存组保存效果最差,藻细胞密度下降了26.69%。不同温度保存下波吉卵囊藻的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量在保存过程中持续下降,35℃保存组的叶绿素含量极显著(P<0.01)低于其他保存组。2、保存温度对波吉卵囊藻的脂质、多糖和蛋白质含量影响显著(P<0.05)。保存100 d后,35℃保存组波吉卵囊藻多糖含量相比保存前上升17.96%,而5℃、15℃和25℃保存组的多糖含量分别降低了7.90%、19.59%和18.96%。15℃保存组的脂质含量在20 d达到最高而其余保存组均在50 d达到最高;长期保存过程中,15℃保存组的脂质含量相对较低而5℃保存组的脂质含量相对较高。不同保存温度下波吉卵囊藻的蛋白含量呈先下降后升高的趋势,保存100 d后,35℃组的蛋白质含量相比保存前上升69.28%,而5℃、15℃保存下波吉卵囊藻的蛋白质含量分别增加了19.45%和6.94%,25℃保存下波吉卵囊藻的蛋白质含量则降低了4.40%。3、高温和低温保存均显著降低波吉卵囊藻的存活率(P<0.05)。保存100 d后,15℃和25℃保存组的波吉卵囊藻细胞存活率高达95%,极显著高于5℃(84.77%)和35℃(47.70%)保存组。不同保存温度下复苏波吉卵囊藻的细胞密度和初始比增长率随保存时间的增加而持续降低,不同保存时间的波吉卵囊藻在复苏4～5 d后比增长率均趋近平稳;35℃保存组的波吉卵囊藻虽然存活率较低,仍能复苏增殖。4、保存温度对波吉卵囊藻不饱和脂肪酸合成、光合作用和氮代谢等途径影响显著(P<0.05)。5℃保存时,波吉卵囊藻中不饱和脂肪酸合成相关基因被显著激活,刺激多不饱和脂肪酸在波吉卵囊藻中积累,但低温抑制PSⅡ反应中心结构蛋白的合成,使水的光解效率降低,电子和氢离子的释放减少,导致了下游电子传递链和ATP合成相关蛋白基因在电子和氢离子限制条件下表现出了强烈上调。同时,低温促进了氮代谢,胞外硝酸盐加速转运至胞内,同时甲酰胺向氨和甲酸的转化增加,表明低温促进了氨的形成,同时促进氨转化成为L-谷氨酸。与低温保存不同,35℃保存的波吉卵囊藻中不饱和脂肪酸合成相关基因全部下调,不饱和脂肪酸的合成受阻。此外,高温刺激了PSⅡ反应中心的结构蛋白的合成,增加了电子和氢离子的释放,但细胞色素b6/f复合体与PSⅠ之间和PSⅠ反应中心内部的电子传递可能受抑制,电子不能传递到Fd-NADP还原酶,减少NADPH的生成。相比之下,35℃保存的波吉卵囊藻中氨的转化受到抑制,高温下细胞内氨的积累可能是导致细胞死亡的原因之一。5、保存时间对波吉卵囊藻光合作用及对氮的利用能力的影响较为明显,且随保存时间的增加受到抑制的程度加大。与初始保存组相比,波吉卵囊藻中无论是保存50 d还是90 d,光合系统在保存过程中受到全面的抑制,电子传递过程受抑制,同时NADPH的合成受到抑制,H~+的传递及ATP的合成也受到抑制。保存50 d时波吉卵囊藻对无机氮的吸收能力降低,亚硝酸盐和甲酰胺转化成氨的过程受到抑制,并且氨转化成为L-谷氨酸的过程受到抑制。而保存90 d后的波吉卵囊藻与保存50 d时相比,上述途径仍然被抑制,说明随着保存时间的延长,波吉卵囊藻对氮的利用能力持续受到破坏。