本文關(guān)鍵詞：舟形藻（Navicula sp.N6）廢水培養(yǎng)及其轉(zhuǎn)錄組分析　出處：《華南農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 硅藻 選育 混合培養(yǎng) 廢水培養(yǎng) 轉(zhuǎn)綠組測(cè)序

【摘要】：目前,影響微藻開(kāi)放式規(guī)�；囵B(yǎng)的主要問(wèn)題是外來(lái)雜藻的污染,雜藻與目的藻種產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng),搶占培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),降低目的藻種產(chǎn)量。硅藻是一類(lèi)重要的單細(xì)胞浮游生物,其生長(zhǎng)迅速、含油量較高,因此硅藻是生物能源資源開(kāi)發(fā)的重要選擇。硅藻的生長(zhǎng)依賴(lài)于水體中可溶性硅元素,當(dāng)水中可溶性硅元素充足時(shí),硅藻生長(zhǎng)十分迅速,可以在短時(shí)間內(nèi)迅速成為優(yōu)勢(shì)藻種,而其他藻種的生長(zhǎng)受到抑制。本文以解決開(kāi)放式培養(yǎng)的雜藻污染問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),篩選了一株海洋硅藻,對(duì)硅藻進(jìn)行培養(yǎng)優(yōu)化;研究硅脅迫條件下,硅藻對(duì)3種常見(jiàn)微藻(鹽藻、金藻、小球藻)的抑制作用;開(kāi)展硅藻的廢水培養(yǎng)及重金屬吸附研究;對(duì)氮充足與氮缺乏條件下培養(yǎng)的硅藻樣本進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,從分子水平解析硅藻脂質(zhì)代謝途徑,為能源硅藻基因改造提供了一些理論依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)初步篩選了一株硅藻藻株舟形藻Navicula sp.N6,該硅藻株生長(zhǎng)速度較快,在F/2培養(yǎng)基最適氮源為硝酸鈉,也能很好的利用尿素作為氮源。添加不同的有機(jī)碳源并不能促進(jìn)該藻株的生長(zhǎng)及油脂積累,選擇CO2作為碳源。硅藻Navicula sp.N6生長(zhǎng)迅速,在溫度20~30℃能較好生長(zhǎng),最適溫度22℃,最適pH為8,適當(dāng)延長(zhǎng)收獲時(shí)間有利于細(xì)胞內(nèi)油脂積累。硝酸鈉對(duì)其生長(zhǎng)影響較大,隨著硝酸鈉質(zhì)量濃度升高,生物量也隨之從0.73g/L增加到1.43g/L,而油脂含量則從23.18%降低至14.11%。Na2SiO3·9H2O對(duì)藻株Navicula sp.N6的生長(zhǎng)、油脂含量的影響較大,適合的培養(yǎng)質(zhì)量濃度為50~100mg/L。發(fā)現(xiàn)VB1和生物素有利于Navicula sp.N6的生長(zhǎng)和積累油脂。選取對(duì)藻株Navicula sp.N6生長(zhǎng)和油脂積累影響較大的因素:pH、NaNO3、Na2SiO3作為影響因子,設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),得出最優(yōu)條件為pH 8.86,NaNO3 88.45 mg/L,Na2SiO3 70.78mg/L,生物量、油脂含量從常規(guī)F/2培養(yǎng)的1.01 g/L、10.98%提高至1.33 g/L、20.04%。不同濃度硅酸鈉條件下的生長(zhǎng)曲線(xiàn),反應(yīng)出舟形藻Navicula sp.N6、角毛藻Chaetoceros gracilis和菱形藻Nitzschia closterium 3株硅藻對(duì)硅酸鈉的依賴(lài)程度,硅酸鈉濃度越高,3株硅藻的生長(zhǎng)越好;鹽藻Dunaliella salina、小球藻Chlorella sp.和球等鞭金藻Isochrysis galbana 3011在較低濃度的硅酸鈉培養(yǎng)基中能較好的生長(zhǎng),當(dāng)濃度超過(guò)150mg/L時(shí),其生長(zhǎng)受到抑制。單獨(dú)培養(yǎng)時(shí),硅酸鈉濃度的提高,顯示舟形藻、角毛藻和菱形藻3株硅藻的生物量呈上升趨勢(shì),但是油脂含量缺呈現(xiàn)下降趨勢(shì);高濃度的硅酸鈉不僅抑制鹽藻、小球藻球等鞭金藻的生長(zhǎng),其油脂代謝過(guò)程也受抑制,生物量和油脂含量都較低。不同濃度硅酸鈉下混合培養(yǎng)、最優(yōu)條件和硅缺乏條件下培養(yǎng)、最優(yōu)條件下混合培養(yǎng)的試驗(yàn)表明,舟形藻、角毛藻和菱形藻3株硅藻分別與鹽藻、小球藻和球等鞭金藻混合培養(yǎng)時(shí),低濃度硅酸鈉時(shí)藻株的生長(zhǎng)都較好。當(dāng)硅酸鈉濃度大于100mg/L或者150mg/L,發(fā)現(xiàn)鹽藻、小球藻和球等鞭金藻無(wú)法利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng),與3株硅藻的競(jìng)爭(zhēng)處于劣勢(shì),3株硅藻則能很好利用充足的硅鹽和氮、磷等其他營(yíng)養(yǎng)成分迅速生長(zhǎng),成為優(yōu)勢(shì)種群。通過(guò)控制水體中可溶性硅元素及氮磷的量,從而控制硅藻的生長(zhǎng)速度,保證硅藻在水體中的優(yōu)勢(shì),抑制其余藻種的污染。利用廢水培養(yǎng)舟形藻Navicula sp.N6,其生物量分別為0.97g/L(生活廢水)、0.68g/L(養(yǎng)殖場(chǎng)廢水)和1.21 g/L(混合廢水),相對(duì)于單一生活廢水和單一的養(yǎng)殖場(chǎng)廢水,舟形藻Navicula sp.N6在混合廢水中培養(yǎng)生物量有明顯的提高。舟形藻Navicula sp.N6在混合廢水(90%生活廢水+10%養(yǎng)殖場(chǎng)廢水)培養(yǎng)中的氮磷去除率分別為80%、60%;舟形藻Navicula sp.N6在混合廢水(85%生活廢水+15%沼氣發(fā)酵廢水)培養(yǎng)中的氮磷去除率分別為92%、86%,顯示了舟形藻在廢水中良好的氮磷去除能力。與F/2培養(yǎng)基相比,舟形藻Navicula sp.N6的碳水化合物有所增加,蛋白質(zhì)含量變化不大,油脂含量稍有下降。舟形藻Navicula sp.N6吸附Ni2+、Cd2+試驗(yàn)表明:在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期14d的舟形藻Navicula sp.N6有較強(qiáng)的吸附能力;隨著吸附時(shí)間的增加,對(duì)Ni2+、Cd2+的吸附效果越高;Ni2+、Cd2+濃度的提高也促使舟形藻Navicula sp.N6吸附率提高。對(duì)氮充足及氮缺乏條件下培養(yǎng)的舟形藻Navicula sp.N6進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,總計(jì)得到raw reads約為4.5千萬(wàn)條,堿基總量約為5.5 Gb。利用Trinity軟件的Cluster模塊,選擇來(lái)自于同一基因的最長(zhǎng)轉(zhuǎn)錄本作為Unigene,最終得到59863條長(zhǎng)度在201~17616bp的Unigenes,平均長(zhǎng)度為858bp,N50為1501bp,低于1000bp和高于1000bp的Unigene分別為43874和15989條,各占總數(shù)的73.29%和26.71%。采用NCBI blast、Hmmscan、Blast2GO和KAAS軟件,將Unigenes與Nr、Nt、SwissProt、KOG、GO、Pfam、KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)做比對(duì),得到36127條具有功能注釋的Unigene并進(jìn)行GO、KOG和KEGG PATHWAY分類(lèi)。預(yù)測(cè)構(gòu)建了脂肪酸的合成、延長(zhǎng)、代謝途徑,并識(shí)別了關(guān)于微藻細(xì)胞生長(zhǎng)死亡和其他途徑的大量基因,為進(jìn)一步研究舟形藻Navicula sp.N6提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：Q949.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃英明;王偉良;李元廣;謝靜莉;范建華;陶黎明;;微藻能源技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展思路與策略[J];生物工程學(xué)報(bào);2010年07期

2 朱明珍;微藻產(chǎn)生的抗生素[J];國(guó)外藥學(xué)(抗生素分冊(cè));1987年01期

3 韓迎山;;微藻生物技術(shù)及其應(yīng)用前景[J];植物雜志;1990年06期

4 馬志珍;;微藻固定化培養(yǎng)技術(shù)及其應(yīng)用前景[J];國(guó)外水產(chǎn);1993年03期

5 林偉,陳，

本文編號(hào)：1352830