湖泊微拟球藻高含油突变株的构建及筛选

2018-03-30张玲香陈怡雯胡晗华

水生生物学报 2018年2期

关键词：生长

张玲香　陈怡雯　胡晗华

(1. 中国科学院水生生物研究所藻类生物学重点实验室, 武汉 430072; 2. 中国科学院大学, 北京 100049)

微拟球藻(Nannochloropsis)是一类属于真眼点藻纲(Eustigmatophyceae)、球形或近似球形的单细胞真核生物, 该属有7个已定种(N. gaditana、N. salina、N. oculata、N. oceanica、N. australis、N.granulata和N. limnetica)[1,2], 其中仅有1个种类为淡水类型[3]。与该属中的海洋种类相似, 淡水的湖泊微拟球藻(N. limnetica)也具有较高的光合作用效率、生物量和油脂含量, 并富含二十碳五烯酸(EPA)[4—6]。作为最有潜力的工业产油的模式研究类群[7], 迄今该属多个海洋种类的全基因组序列已经公布[8—10], 它们的遗传转化体系也已建立[8,9,11]。

当前, 由于生物燃料生产的成本远高于化石燃料, 且微藻培养过程中消耗的仅与产出的能量相当,使得生物燃料包括微藻生物质仅在替代减排上具有一定的优势[12]。将微藻生物质生产与污水处理相结合, 可在减少碳排放的同时增加经济效益, 由此使得利用微藻作为生产生物质的原料变得经济可行。因而, 从污水处理角度考虑, 研究利用淡水种类作为生物质原料具有更大的优势。由于湖泊微拟球藻的全基因组序列没有公布, 无法有效通过对靶基因的操作改良藻细胞的产油性状。本文利用电击转化的方法, 将zeocin抗性基因随机插入湖泊微拟球藻的基因组, 构建突变体库, 通过筛选得到油含量及生长显著增加的突变株, 为快速获取优良目的性状的高产油突变株提供了一种有效途径。