高产油小球藻的诱变育种及其油脂提取研究

【摘要】油脂是一类重要的资源,与植物油脂相似,微藻油脂可以用来生产生物柴油。近年来,从微藻中制备生物柴油的研究也引起了我国政府、科研机构和企业的重视,被列为科技部“973”和“863”计划的重点项目之一。有望成为“后石油时代”破解能源危机的一把金钥匙。目前对产油藻的研究主要有葡萄藻(Botryococcusbraunii)、小球藻(Chlorellapyrenoidosa)等。以小球藻为原料生产的生物质燃油非常宜于柴油发动机的燃烧,且小球藻的高含油量和生长迅速的特征,被认为是最有工业化潜力的生物柴油的生产藻株之一。本研究从以下几个方面对小球藻进行了系统的研究：小球藻生物量、油脂含量快速测定方法的研究,小球藻的培养周期内生物量及油脂含量的变化,运用气相分析小球藻油脂不同提取方法的比较,通过对小球藻紫外、EMS复合浅蓝菌素等诱变育种筛选油脂含量高的小球藻藻种,旨在开发一种油脂含量高的微藻资源。主要结果如下：1.小球藻684nm的吸光值与细胞密度和干重存在理想线性关系,在423nm处的吸光值与不同含量的油脂反应物存在理想的线性关系。因此,只需测定藻液的OD值既能快速的换算出细胞密度、干重与油脂含量。2.确定了小球藻采收时间。当生长到稳定期时,小球藻的生物量积累到最大,此时细胞内的油脂积累也达到了最大；因此,对于提取油脂而言,培养10-11d为最佳的采收时间。3.本研究发现不同的取方法其油脂得率、油脂中中长链脂肪酸(C14—C22)占总脂肪酸比例及脂肪酸提取纯度各不相同。其中,氯仿-甲醇浸提法是一种简便快捷高效的油脂提取方法,其油脂得率为22.40±0.89%,中长链脂肪酸(C14—C22)比例为85.84%；索氏提取法中无水乙醇作为提取溶剂获得的得率最高为24.37±0.21%；而石油醚提取的油脂脂肪酸成分最多,达到10种。4.对三种诱变方法进行了比较研究,结果发现：在紫外诱变中,诱变藻株的正突变率为16.7%,得到的诱变藻株中,油脂含量最高的比原始株提高5.63%；在EMS诱变中,小球藻的正突变率为40%,诱变藻株中,油脂含量比原始藻株提高7.29%；在EMS复合浅蓝菌素诱变中,小球藻的正突变率达到了60%,油脂含量比原始藻株提高了9.03%。诱变藻株生物量积累方面,紫外及EMS诱变藻株生物量没有明显提高,EMS复合浅蓝菌素诱变中,诱变藻株的生物量有了小幅提高。三种诱变得到的诱变藻株都有良好的遗传稳定性。
【作者】刘宪夫；
【导师】王长海；孙利芹；
【作者基本信息】南京农业大学，海洋生物学，2013，硕士
【关键词】小球藻；生物量；油脂含量；油脂提取；微藻诱变育种；

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