基于高油脂微藻育种的衣藻油脂代谢研究

生物柴油是再生能源的一种重要组成部分。利用微藻取代传统的油料作物进行生物柴油的生产具有诸多优势。影响微藻进行生物柴油商业化生产的重要因素之一是能否获得生长快、油脂含量高且脂肪酸组分优化的藻种。除了筛选新的天然藻种外，对现有藻种进行遗传工程改造，进而提高藻类油脂含量和改变油脂组成是获得优势藻种的重要手段。而深入了解微藻的油脂代谢是对微藻进行遗传改造的前提和基础， 但目前微藻的油脂代谢网络不详，研究基础薄弱。我们提出使用模式生物衣藻进行微藻油脂代谢的研究，预期的研究成果将为产油藻的遗传改造提供基础和帮助。衣藻是微藻中最为广泛使用的模式生物，相对于其他微藻，各种分子生物学技术的建立和发展相对成熟。我们欲首先完善高通量筛选高含量衣藻突变体的方法，筛选影响油脂含量的突变体，克隆突变的基因，研究它们参与油脂代谢以及积累的功能和调控，揭示微藻油脂代谢的网络，为基于生物柴油制备的藻种的改良提供理论支撑。

生物柴油是再生能源的一种重要组成部分，利用微藻取代传统的油料作物进行生物柴油的生产具有诸多优势。使用微藻进行油脂的生产涉及到多个关键科学问题，其中包括高产油脂藻株的筛选以及了解微藻油脂积累的分子机制。本课题是利用模式生物衣藻进行微藻油脂代谢的研究，预期的研究成果将为产油藻的遗传改造提供基础和帮助。研究的内容包括完善高通量筛选高含量衣藻突变体的方法，筛选影响油脂含量的突变体，克隆缺陷的基因，研究它们参与油脂代谢以及积累的功能和调控。通过本课题的研究，我们完善了利用尼罗红染色的方法筛选具有不同油脂含量藻株的方法，筛选获得了一株油脂积累缺陷的突变体，该突变体在缺氮情况下不积累油脂，其缺陷的基因编码一个钾离子通道。我们发现该钾离子通道同时也参与调控了衣藻的渗透胁迫响应。本研究为进一步研究影响微藻油脂积累的机制打下了基础，同时也发现了淡水生物调控渗透胁迫的新的机制。