發(fā)布時(shí)間：2017-03-28 05:11

  本文關(guān)鍵詞：環(huán)境因子對(duì)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(zhǎng)和世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,化石能源的消耗日益加劇。為解決由此帶來(lái)的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題,世界各國(guó)不得不加快開(kāi)發(fā)化石能源的替代燃料。近年來(lái),生物柴油做為一種清潔可再生能源受到越來(lái)越多的重視。生物柴油雖然優(yōu)點(diǎn)眾多,但其傳統(tǒng)原料可能會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)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(lái)生產(chǎn)生物柴油是發(fā)展的總趨勢(shì)。微擬球藻(Nannochloropsis)屬于真眼點(diǎn)藻綱(Eustigmatophyceae),是一類(lèi)重要的單細(xì)胞經(jīng)濟(jì)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(qiáng),油脂含量可以達(dá)到細(xì)胞干重的30%,能夠進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng),被認(rèn)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(shì),但天然微藻脂肪酸的飽和度和長(zhǎng)度并不適合生物柴油的生產(chǎn)。近年來(lái),通過(guò)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(diǎn)。實(shí)驗(yàn)包括以下兩個(gè)部分：第一部分：分析微擬球藻cDNA文庫(kù),從微擬球藻中分離出一條硫脂酶基因的cDNA全長(zhǎng),命名為NoTE。NoTE全長(zhǎng)1,314 bp,編碼437個(gè)氨基酸,蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為55 kD。將該基因連接到原核表達(dá)載體pET-30a上,轉(zhuǎn)入大腸桿菌BL21(DE3)中誘導(dǎo)表達(dá)進(jìn)行功能的初步驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,表達(dá)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(dá)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(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)而提高；在對(duì)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(jìn)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(shí)油脂含量最高,在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi),高溫促進(jìn)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(guò)原核表達(dá)體系驗(yàn)證了其功能；進(jìn)一步探索了環(huán)境因子對(duì)該基因轉(zhuǎn)錄水平以及對(duì)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(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S917.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 文獻(xiàn)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(shì)及研究進(jìn)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(jìn)展17-18
• 3.2 基因工程對(duì)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(jìn)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(lèi)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(yàn)證24-36
• 0 前言24-25
• 1 微擬球藻藻種來(lái)源及培養(yǎng)25
• 1.1 藻種來(lái)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(jìn)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(jì)特異性引物獲得基因全長(zhǎng)27-29
• 2.2.3 硫脂酶基因的進(jìn)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(zhǎng)的獲得及進(jìn)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(dá)對(duì)NoTE進(jìn)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(cè)硫脂酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)33-34
• 4.2.2 氣相色譜法測(cè)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(dá)34-35
• 4.3.2 重組子脂肪酸組成及含量測(cè)定35
• 5 討論35-36
• 第三章 環(huán)境因子對(duì)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(duì)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(cè)定總脂含量38-39
• 3.3 氣相色譜法測(cè)定脂肪酸組成39
• 3.4 RT-PCR測(cè)定NoTE轉(zhuǎn)錄水平39-40
• 4 結(jié)果與分析40-43
• 4.1 限氮對(duì)微擬球藻總脂含量的影響40-41
• 4.2 限氮對(duì)微擬球藻脂肪酸組成的影響41-42
• 4.3 限氮對(duì)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(duì)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(cè)定總脂含量45-46
• 3.3 氣相色譜法測(cè)定脂肪酸組成46
• 3.4 RT-PCR測(cè)定NoTE轉(zhuǎn)錄水平46
• 4 結(jié)果與分析46-48
• 4.1 限磷對(duì)微擬球藻總脂含量的影響46
• 4.2 限磷對(duì)微擬球藻脂肪酸組成的影響46-47
• 4.3 限磷對(duì)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(duì)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(cè)定總脂含量50
• 3.3 氣相色譜法測(cè)定脂肪酸組成50
• 3.4 RT-PCR測(cè)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(xì)胞生長(zhǎng)速率、比生長(zhǎng)速率的比較51-52
• 4.2 溫度對(duì)微擬球藻總脂含量的影響52-53
• 4.3 溫度對(duì)微擬球藻脂肪酸組成的影響53
• 4.4 溫度對(duì)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(xiàn)58-68
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷68
• 已發(fā)表文章68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：271719