由于微藻具有光能利用率高、生長速率快、固碳生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)價值高等優(yōu)點(diǎn),故微藻固碳已成為溫室氣體CO2減排和新能源開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文針對小球藻、節(jié)旋藻和微擬球藻三種優(yōu)勢固碳藻種,利用核輻射誘變及煙氣高濃度CO2脅迫提高微藻生長固碳速率,通過可變熒光、閃光產(chǎn)氧、高通量轉(zhuǎn)錄組測序等手段對微藻光合固碳系統(tǒng)及代謝網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行剖析,揭示了微藻強(qiáng)化光合特性及生長固碳過程的反應(yīng)機(jī)理。經(jīng)過核輻射誘變后的節(jié)旋藻突變株ZJU9000,在空氣中生長到第四天時生物質(zhì)產(chǎn)量比未經(jīng)誘變的藻株提高了 176%。利用高通量測序分析節(jié)旋藻經(jīng)核輻射誘變后的基因表達(dá)變化,發(fā)現(xiàn)在節(jié)旋藻突變株中光合作用色素:葉綠素a和類胡蘿卜素的合成增強(qiáng),提升了藻細(xì)胞光合固碳能力;核糖和核苷酸的合成量增加,為細(xì)胞增殖提供了遺傳物質(zhì)基礎(chǔ);糖酵解及三羧酸循環(huán)途徑增強(qiáng),合成更多ATP及[H]為細(xì)胞增殖提供能量基礎(chǔ);維生素合成增強(qiáng)促進(jìn)了細(xì)胞增殖,碳濃縮機(jī)制增強(qiáng)提高了藻細(xì)胞對空氣中低濃度CO2的利用能力。這些因素共同作用使節(jié)旋藻突變株獲得更強(qiáng)的CO2吸收利用能力。節(jié)旋藻突變株ZJU9000經(jīng)過燃煤電廠煙氣15 vol.%濃度CO2馴化后,生物質(zhì)產(chǎn)量和油脂含量...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１世界各地的煤炭使用量及預(yù)期［５］??

年在北京發(fā)布應(yīng)對氣候變化的聯(lián)合聲明，美方提出到２０２５年溫室氣體的排放量??要比２００５年下降２６－２８％，中方提出計劃在２０３０年使中國二氧化碳排放達(dá)到峰??值，并在同年將非化石能源在一次能源中的比重提升至２０％，圖１．１顯示了中國??預(yù)計在２０３０年后大幅減少煤炭使用量。此外....

圖１．２燃煤電廠向大氣中持續(xù)不斷地排放溫室氣體Ｃ０２??煤和石油在二次工業(yè)革命后成為世界上的主要能量來源，中國富煤少油的現(xiàn)??

煤和石油在二次工業(yè)革命后成為世界上的主要能量來源，中國富煤少油的現(xiàn)??狀決定了中國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。煤燃燒所帶來大量的ｃｏ２為溫室效應(yīng)氣體的??一個重要來源（圖１．２）。中國煤炭使用量總體呈現(xiàn)增加的趨勢，在２０１４－２０１６連??續(xù)三年下降之后，２０１７年又繼續(xù)增加（圖１．３）....

圖１．３煤炭消耗大國近七年的煤炭消耗增幅Ｗ??２??

、’ｊ＊＊＊＾Ｓ＾?＾??圖１．２燃煤電廠向大氣中持續(xù)不斷地排放溫室氣體Ｃ０２??煤和石油在二次工業(yè)革命后成為世界上的主要能量來源，中國富煤少油的現(xiàn)??狀決定了中國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)。煤燃燒所帶來大量的ｃｏ２為溫室效應(yīng)氣體的??一個重要來源（圖１．２）。中國煤炭使用量總體呈現(xiàn)增加....

圖１．４環(huán)境中的碳循環(huán)［１５］??在眾多Ｃ０２的資源化再利用方法中，利用微藻固定Ｃ０２是一種引人關(guān)注且??非常具有應(yīng)用前景的技術(shù)［１６，１７］，主要體現(xiàn)在如下三個方面：??

海洋ｒｎ］等；（３）生物法吸收轉(zhuǎn)化ｃ〇２ｎ２，ｎ］。從可持續(xù)發(fā)展角度來看，一個重要方??向是對燃燒釋放出來的Ｃ０２進(jìn)行資源化利用。Ｃ〇２減排的研究重點(diǎn)正在由ＣＣＳ??（碳捕獲與封存）向ｅｃｕｓ?（碳捕獲、利用與封存）轉(zhuǎn)變。如圖１．４所示，環(huán)境??中的碳是不斷循環(huán)的，ｃｏ２的封存不....

本文編號：3996381