貧氮-富磷耦合誘導小球藻油脂積累及調控機制.pdf

1、本研究考察了不同氮磷耦合誘導模式（即富氮-富磷、貧氮-富磷、富氮-貧磷、貧氮-貧磷、貧氮-磷限制）對小球藻（Chlorella protothecoides）生物量及油脂積累的影響，并考察了最佳氮磷耦合誘導模式下小球藻細胞油脂高效富集的調控機制。結果表明，富氮-富磷耦合誘導模式下小球藻最大生物量為5.92 g/L，高于貧氮-富磷（2.99 g/L）、富氮-貧磷（2.38 g/L）、貧氮-貧磷（0.76 g/L）及貧氮-磷限制（2.81

2、g/L）耦合誘導模式的生物量；貧氮-貧磷模式下，小球藻最大油脂含量為55.8％，優(yōu)于富氮-富磷（22.17%）、貧氮-富磷（52.5%）、富氮-貧磷（32.77%）及貧氮-磷限制（53.7%）耦合誘導模式的油脂含量；貧氮-富磷模式下，最大油脂產率為224.14 mg/L/d，這一油脂產率分別是對照組、富氮-貧磷、貧氮-貧磷、貧氮-磷限制耦合誘導模式的1.19~3.70倍。這證實貧氮-富磷耦合模式是促進小球藻（C. Protothecoi

3、des）細胞油脂積累的潛力誘導模式。
　　本文采用二維熒光差異凝膠電泳定量蛋白質組學手段揭示貧氮-富磷耦合誘導模式下小球藻細胞油脂積累相關調控機制。采用貧氮-富磷耦合模式誘導的藻細胞中，鑒定出27個差異表達蛋白質，包括8個下調蛋白和19個上調蛋白。根據(jù)代謝通路分析得出，糖酵解途徑中尿苷二磷酸-葡萄糖-6-脫氫酶和葡萄糖-1-磷酸腺苷轉移酶是貧氮-富磷耦合誘導模式下小球藻細胞油脂富集的關鍵調控因子，這兩種酶可催化細胞中的淀粉轉化為葡

4、萄糖，為糖酵解途徑的開始提供切入點；磷酸戊糖途徑（PPP）中表達上調的轉酮醇酶將五碳酮糖和醛糖轉化為七碳酮糖和3-磷酸甘油醛（G3P)；二磷酸核酮糖鹽羧化酶（RuBisCO）是提高卡爾文循環(huán)的關鍵酶，這種酶表達上調可以促進3-磷酸甘油醛（G3P）進入糖酵解途徑；蘋果酸脫氫酶（ME）表達上調能有效提高小球藻細胞油脂產率，可據(jù)此推測關鍵節(jié)點調控的脂質合成積累路徑；氮饑餓信號調控因子—硝酸還原酶（NR）是小球藻細胞油脂產率提高的潛在調控因子；