师中迪,宋雪婷,余旭亚

(昆明理工大学 生命科学与技术学院,云南 昆明,650500)

化石燃料过度使用导致的土地坍塌、温室效应及环境污染问题日益严重,开发新型能源成为近年来研究的热点[1]。生物柴油具有碳中和、闪点高、可再生等优点,被视为化石能源的理想替代品。而微藻因其结构简单、光合效率高且生长周期短等优势,被视为生物柴油的第三代原料[2]。但在传统养殖条件下,油脂产率低、生产成本高等问题限制了微藻生物柴油的商业化进程[3]。

微藻的生物量积累与油脂合成受诸多环境因素影响。强光、缺氮、高盐及重金属离子等非生物胁迫条件被证明可直接促进微藻油脂的合成[4]。在诸多胁迫条件中,盐胁迫被证明是促进微藻产油的有效方式[5-6]。另外,植物激素可调控微藻生物量的积累和代谢物的合成[7-8]。近期研究表明,在非生物胁迫条件下,植物激素能够通过调节氧化应激反应来促进油脂合成[9-10]。因此,盐胁迫联合植物激素可能是促进微藻油脂产率的有效策略。

褪黑素(melatonin,MT),是一种具有抗氧化活性的内源性植物激素,可以消除活性氧(reactive oxygen species,ROS)、提高植物抗胁迫能力等[11-12]。而这些作用近似于黄腐酸,在非生物胁迫下黄腐酸被证明可以促进微藻的油脂含量[13]。由此推测,盐胁迫下,外源添加 MT可能会进一步促进微藻中油脂的合成。

本实验探索了MT对盐胁迫下富油微藻单针藻Monoraphidiumsp.QLY-1油脂合成及相关生理生化指标的影响,并探讨了MT对胞内ROS含量及抗氧化剂谷胱甘肽(glutathione,GSH)活性的影响,分析了外源MT调控藻细胞中ROS水平和油脂合成之间的关系,为促进微藻产油提供了新的思路。……