雨生红球藻在胁迫条件下积累虾青素的分子调控机制

虾青素是一种高附加值的、抗氧化活性极强的类胡萝卜素，雨生红球藻因在逆境下积累虾青素含量可达细胞干重的4％,而成为目前首选的天然虾青素合成工具，如何人工调控虾青素的生物合成成为藻类生物技术的重要目标。要实现这一目标，需要从分子水平上了解雨生红球藻细胞积累虾青素时细胞内的代谢调控机制。.雨生红球藻在胁迫条件下积累虾青素的代谢调控是一个复杂的网络，在这个过程中，哪些基因存在表达上的差异？它们的功能是什么，参与哪些生化过程？它们之间是否相互作用？它们之间又是如何协同作用并对环境因子做出应答？这些问题尚不清楚。为了要解决这些问题必然要在整体、动态、网络的水平上进行研究。本项目将在已有的研究基础上，利用差减杂交文库（SSH）的方法筛选雨生红球藻在N饥饿和强光诱导下差异表达的基因，并通过生物信息学分析和实时定量PCR方法进行差异基因的功能分析，初步揭示虾青素积累过程的分子调控机制。

虾青素是一种高附加值的、抗氧化活性极强的类胡萝卜素，雨生红球藻因在逆境下积累虾青素含量可达细胞干重的4％。本研究为了从分子水平上了解雨生红球藻细胞积累虾青素时细胞内的代谢调控机制，比较诱导条件和正常培养条件下雨生红球藻内表达基因的变化。通过高通量的测序获得诱导条件和正常条件培养的雨生红球藻的转录组序列。测序的序列整理后用blast与NCBI nr，COG数据库进行比对注释。同时将测序数据根据编码酶信息进行了KEGG分析。总体上，16，068个contigs被分配到了232个KEGG途径。通过比较诱导条件和正常条件培养的雨生红球藻的转录组，我们还获得了差异表达基因并且分析差异基因参与的代谢途径。其中我们重点研究了参与IPP途径、类胡萝卜素合成途径，光合作用和调控因子的相关基因，通过RACE获得差异基因的全长，通过实时定量PCR研究差异基因的表达模式，通过差异基因的功能分析，初步揭示虾青素积累过程的分子调控机制。