本文關(guān)鍵詞：環(huán)境因子對微擬球藻脂質(zhì)代謝及其硫脂酶轉(zhuǎn)錄水平的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人口的增長和世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展,化石能源的消耗日益加劇。為解決由此帶來的能源危機和環(huán)境問題,世界各國不得不加快開發(fā)化石能源的替代燃料。近年來,生物柴油做為一種清潔可再生能源受到越來越多的重視。生物柴油雖然優(yōu)點眾多,但其傳統(tǒng)原料可能會對農(nóng)產(chǎn)品價格、糧食安全產(chǎn)生影響。因此,選擇一種低廉的、安全的原料來生產(chǎn)生物柴油是發(fā)展的總趨勢。微擬球藻(Nannochloropsis)屬于真眼點藻綱(Eustigmatophyceae),是一類重要的單細胞經(jīng)濟微藻。它富含蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸、色素等高附加值產(chǎn)物,且光合效率高、環(huán)境適應(yīng)性強,油脂含量可以達到細胞干重的30%,能夠進行大規(guī)模培養(yǎng),被認為是生產(chǎn)生物柴油頗具前景的原料。盡管微藻做為生物柴油的原料有其它原料不可比擬的優(yōu)勢,但天然微藻脂肪酸的飽和度和長度并不適合生物柴油的生產(chǎn)。近年來,通過改變培養(yǎng)基組成、控制培養(yǎng)條件以及基因工程法提高微藻油脂含量和脂肪酸質(zhì)量成為生物柴油研究的熱點。實驗包括以下兩個部分：第一部分：分析微擬球藻cDNA文庫,從微擬球藻中分離出一條硫脂酶基因的cDNA全長,命名為NoTE。NoTE全長1,314 bp,編碼437個氨基酸,蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量為55 kD。將該基因連接到原核表達載體pET-30a上,轉(zhuǎn)入大腸桿菌BL21(DE3)中誘導(dǎo)表達進行功能的初步驗證。實驗結(jié)果顯示,表達NoTE并未改變大腸桿菌的脂肪酸組成,但其C14:1、C16:0、C16:1、C18:1及總脂肪酸含量較不含重組質(zhì)粒菌株分別提高了11%、18%、32%、49%和30%,證明克隆的硫脂酶基因能在大腸桿菌中表達并具有相應(yīng)的酶活性。第二部分：探究了限氮、限磷及不同溫度對NoTE轉(zhuǎn)錄水平及微擬球藻總脂含量、脂肪酸組成的影響。限氮處理組結(jié)果顯示,NoTE轉(zhuǎn)錄水平及油脂含量隨限氮時間的延長而提高；在對脂肪酸組成的影響上,氮缺乏可以抑制多不飽和脂肪酸的合成,促進飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸的合成。限磷處理得到了與限氮處理相同的結(jié)論。溫度處理組結(jié)果顯示,隨溫度的提高NoTE轉(zhuǎn)錄水平逐步提高,在20℃時油脂含量最高,在實驗溫度范圍內(nèi),高溫促進飽和脂肪酸的合成。綜上所述,本研究成功分離了微擬球藻一條硫脂酶基因,通過原核表達體系驗證了其功能；進一步探索了環(huán)境因子對該基因轉(zhuǎn)錄水平以及對微擬球藻油脂含量和脂肪酸組成的影響。
【關(guān)鍵詞】：生物柴油 微擬球藻 硫脂酶 環(huán)境因子
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S917.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 文獻綜述12-24
• 1 生物柴油12-14
• 1.1 生物柴油概述及其研究現(xiàn)狀12
• 1.2 微藻生物柴油的優(yōu)勢及研究進展12-14
• 2 影響微藻總脂含量和脂肪酸組成的環(huán)境因子14-17
• 2.1 培養(yǎng)基組成14-15
• 2.2 溫度15-16
• 2.3 光照16
• 2.4 鹽度16-17
• 3 微藻的基因工程研究17-20
• 3.1 微藻基因工程研究進展17-18
• 3.2 基因工程對微藻總脂含量和脂肪酸組成的影響18-19
• 3.3 微藻轉(zhuǎn)基因的方法19-20
• 4 硫脂酶的研究進展20-24
• 4.1 硫脂酶在脂質(zhì)合成中的作用20-21
• 4.2 硫脂酶的分類及底物偏好性21-22
• 4.3 硫脂酶的結(jié)構(gòu)22
• 4.4 硫脂酶在基因工程育種中的應(yīng)用22-24
• 第二章 微擬球藻硫脂酶基因的克隆及功能驗證24-36
• 0 前言24-25
• 1 微擬球藻藻種來源及培養(yǎng)25
• 1.1 藻種來源25
• 1.2 藻種培養(yǎng)25
• 1.2.1 材料與儀器25
• 1.2.2 培養(yǎng)方法25
• 2 硫脂酶基因的克隆及進化分析25-31
• 2.1 材料與儀器25-26
• 2.2 方法流程26-29
• 2.2.1 微擬球藻總RNA的提取26-27
• 2.2.2 設(shè)計特異性引物獲得基因全長27-29
• 2.2.3 硫脂酶基因的進化分析29
• 2.3 結(jié)果與分析29-31
• 2.3.1 RNA提取結(jié)果29-30
• 2.3.2 硫脂酶基因全長的獲得及進化分析30-31
• 3 重組質(zhì)粒pET30a-NoTE的構(gòu)建31-33
• 3.1 材料與儀器31
• 3.2 方法流程31-32
• 3.3 結(jié)果與分析32-33
• 4 原核表達對NoTE進行功能鑒定33-35
• 4.1 材料與儀器33
• 4.2 方法流程33-34
• 4.2.1 SDS-PAGE檢測硫脂酶基因在大腸桿菌中的表達33-34
• 4.2.2 氣相色譜法測定重組子脂肪酸組成及含量34
• 4.3 結(jié)果與分析34-35
• 4.3.1 硫脂酶基因的表達34-35
• 4.3.2 重組子脂肪酸組成及含量測定35
• 5 討論35-36
• 第三章 環(huán)境因子對微擬球藻NoTE轉(zhuǎn)錄水平、總脂含量及脂肪酸組成的影響36-57
• 0 前言36-37
• 第一節(jié) 限氮對微擬球藻NoTE轉(zhuǎn)錄水平、總脂含量及脂肪酸組成的影響37-45
• 1 材料與儀器37-38
• 2 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件38
• 3 方法流程38-40
• 3.1 藻種的培養(yǎng)及收集38
• 3.2 重量法(氯仿-甲醇法)測定總脂含量38-39
• 3.3 氣相色譜法測定脂肪酸組成39
• 3.4 RT-PCR測定NoTE轉(zhuǎn)錄水平39-40
• 4 結(jié)果與分析40-43
• 4.1 限氮對微擬球藻總脂含量的影響40-41
• 4.2 限氮對微擬球藻脂肪酸組成的影響41-42
• 4.3 限氮對NoTE轉(zhuǎn)錄水平的影響42-43
• 4.4 NoTE轉(zhuǎn)錄水平與總脂含量、脂肪酸組成的相關(guān)性分析43
• 5 討論43-45
• 第二節(jié) 限磷對微擬球藻NoTE轉(zhuǎn)錄水平、總脂含量及脂肪酸組成的影響45-49
• 1 材料與儀器45
• 2 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件45
• 3 方法流程45-46
• 3.1 藻種的培養(yǎng)及收集45
• 3.2 重量法(氯仿-甲醇法)測定總脂含量45-46
• 3.3 氣相色譜法測定脂肪酸組成46
• 3.4 RT-PCR測定NoTE轉(zhuǎn)錄水平46
• 4 結(jié)果與分析46-48
• 4.1 限磷對微擬球藻總脂含量的影響46
• 4.2 限磷對微擬球藻脂肪酸組成的影響46-47
• 4.3 限磷對NoTE轉(zhuǎn)錄水平的影響47-48
• 4.4 NoTE轉(zhuǎn)錄水平與總脂含量、脂肪酸組成的相關(guān)性分析48
• 5 討論48-49
• 第三節(jié) 溫度對微擬球藻NoTE轉(zhuǎn)錄水平、總脂含量及脂肪酸組成的影響49-57
• 1 材料與儀器49
• 2 培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件49-50
• 3 方法流程50-51
• 3.1 藻種的培養(yǎng)及收集50
• 3.2 重量法(氯仿-甲醇法)測定總脂含量50
• 3.3 氣相色譜法測定脂肪酸組成50
• 3.4 RT-PCR測定NoTE轉(zhuǎn)錄水平50-51
• 4 結(jié)果與分析51-54
• 4.1 不同培養(yǎng)溫度下藻細胞生長速率、比生長速率的比較51-52
• 4.2 溫度對微擬球藻總脂含量的影響52-53
• 4.3 溫度對微擬球藻脂肪酸組成的影響53
• 4.4 溫度對NoTE轉(zhuǎn)錄水平的影響53-54
• 4.5 NoTE轉(zhuǎn)錄水平與總脂含量、脂肪酸組成的相關(guān)性分析54
• 5 討論54-57
• 工作總結(jié)與展望57-58
• 參考文獻58-68
• 個人簡歷68
• 已發(fā)表文章68-69
• 致謝69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃一江;鄭明剛;孫中濤;鄭立;王玲;楊佰娟;;不同溫度和N、Fe~(3+)質(zhì)量濃度對微擬球藻脂肪酸組成及SCD基因表達的影響[J];海洋科學(xué)進展;2014年01期

2 劉強;鄭艷寧;姜興林;劉東杰;秦文;咸漠;;代謝工程改造大腸桿菌對中碳脂肪酸生產(chǎn)的加強作用[J];食品科學(xué);2013年21期

3 王介妮;曹磊昌;劉擴金;韓生;;微藻制備生物柴油的研究進展[J];現(xiàn)代化工;2013年05期

4 黃偉超;胡晗華;;微擬球藻屬對鹽度的耐受及其產(chǎn)油特性分析[J];水生生物學(xué)報;2013年02期

5 王錦秀;郝小紅;;微藻制取生物柴油研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];能源工程;2013年01期

6 王小莉;王建濤;袁小強;胡明;肖聰偉;王磊;付桂明;;微藻生物柴油的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與展望[J];科技廣場;2012年12期

7 周曉琴;蘇翔;王濤;郭祥;;微藻生物柴油在國內(nèi)外的研究[J];重慶工商大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

8 王輝;陳來喜;肖愛鳳;李洪武;;氮和鐵對小球藻和微擬球藻油脂積累的影響[J];海南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

9 沈雄;焦媛媛;朱葆華;楊官品;潘克厚;;培養(yǎng)基限氮和添加鎢酸鈉對微擬球藻脂肪酸組成的影響[J];海洋湖沼通報;2011年04期

10 陳國;趙s，

本文編號：271719