氮磷对海水螺旋藻（Spirulina platensis）诱变株H11生长代谢的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈浩 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 授予单位 | 南海海洋研究所 |
| 导师 | 向文洲,刘德海 |
| 关键词 | 海水螺旋藻，氮磷调控，生长代谢，多糖 |
| 学位名称 | 专业学位硕士 |
| 学位专业 | 生物工程 |
| 其他题名 | The effects of nitrogen and phosphorus concentration on growth and metabolism of seawater Spirulina platensis mutant H11 |
| 英文摘要 | 本研究以一株经卫星搭载诱变，总糖含量显著提高的海水钝顶螺旋藻突变株H11为研究对象，以野生株系为对照，分别开展不同磷源浓度、氮源浓度对海水螺旋藻诱变株生长代谢影响的比较研究，考察通过控制氮磷浓度来控制海水钝顶螺旋藻产物的可行性，进一步评价突变株H11高产多糖的遗传稳定性，从而为海水螺旋藻诱变株产业化应用提供理论依据。主要研究结果如下：（1）以改良的Zarrouk海水培养基为基础，设置6组K2HPO4·3H2O浓度（0.005-0.05 g/L），经10天培养，随着磷源浓度升高，海水螺旋藻H11及其野生株WT的生物质浓度先升后降；诱变株H11在磷源浓度为0.01 g/L时达到最大生物质浓度0.480±0.012 g/L，高出此时野生株WT 15.38%，野生株WT则在磷源浓度为0.04 g/L时达到最大生物质浓度0.484±0.022 g/L；诱变株H11在低磷源浓度为0.02 g/L时达到较高的总糖含量46.17±1.83 %DW，总糖产量在磷源浓度为0.01 g/L时达到最高209.84±2.27 mg/L，分别高出对应浓度下野生株WT 178.64%和 128.81%。（2）在不同磷浓度条件下，诱变株H11的蛋白质、光合色素、总脂含量均显著低于野生株WT。海水螺旋藻诱变株H11的蛋白质、藻蓝蛋白、色素、总脂含量均随着磷源浓度升高而升高，在0.05 g/L磷源浓度下达到最大，分别为61.00±1.31 %DW（蛋白质）、11.11±0.99 %DW（C-藻蓝蛋白）、3.72±0.19 % DW（别藻蓝蛋白）、14.83±0.39 % DW（总藻胆蛋白）、0.62±0.03 %DW（叶绿素a）、0.26±0.02 %DW（类胡萝卜素）、7.25±0.09 %DW（总脂）。同时，诱变株H11蛋白质与藻胆蛋白产量均随着磷源浓度升高而升高，在0.05 g/L磷源浓度下达到最大，分别为0.25±0.02 g/L（蛋白质）、46.24±1.01 mg/L（C-藻蓝蛋白）、15.47±0.85 mg/L（别藻蓝蛋白）以及61.71±1.01 mg/L（总藻胆蛋白）。2株海水螺旋藻的 γ-亚麻酸（C18:3，ω-6）相对百分含量差异不明显且受磷浓度影响不大。（3）以改良的Zarrouk海水培养基为基础，设置6组NaNO3浓度（0.1-1.1 g/L），经14天培养，不同氮源浓度下诱变株H11的生物质浓度均高于野生株WT，诱变株H11生物质浓度随氮源浓度升高而先升后降，在氮源浓度为0.9 g/L时达到最大生物质浓度1.010±0.012 g/L，高出此时野生株WT 13.74 %，野生株WT则在氮源浓度为0.5 g/L时达到最大生物质浓度0.896±0.003 g/L；诱变株H11在不同氮源浓度下的多糖含量与产量均高于野生株WT，随着氮源浓度升高，H11多糖含量先降后升，野生株WT则呈持续下降趋势；诱变株H11在氮源浓度0.1 g/L时达到最高含量49.24±1.04 %DW和最高产量375.23±2.56 mg/L，分别高出此浓度下野生株WT 15.45%和 39.59 %。（4）在不同氮浓度条件下，诱变株H11的蛋白质、光合色素、总脂含量均显著低于野生株WT。随着氮源浓度的升高，诱变株H11的蛋白质含量和产量先升后降，均在0.7 g/L浓度时分别达到40.91±0.61 %DW和0.41±0.02 g/L的最高值。诱变株H11光合色素含量随着氮源浓度升高而升高，在1.1 g/L处理组达到最大含量，分别为6.91±0.10 %DW（C-藻蓝蛋白）、2.74±0.08 %DW（别藻蓝蛋白）、9.65±0.10 %DW（总藻胆蛋白）、0.94±0.26 %DW（叶绿素a）和0.20±0.01 %DW（类胡萝卜素）。藻胆蛋白产量也随着氮源浓度升高而升高，在1.1 g/L处理组达到最大含量，分别为67.87±1.01 mg/L（C-藻蓝蛋白）、26.90±0.85 mg/L（别藻蓝蛋白）以及94.76±1.01 mg/L（总藻胆蛋白）。H11总脂含量随着氮浓度的增加而降低，在0.1 g/L处理组达到最大值14.55±0.53 %DW；H11γ-亚麻酸相对百分含量在0.1 g/L氮处理组达到最大值29.56±0.026 %。综上所述，添加不同氮磷浓度对海水螺旋藻代谢产物积累具有显著影响，低磷低氮有利于总糖积累，但抑制生长，高磷高氮培养条件则可提高蛋白质、及光合色素的含量。海水螺旋藻H11经56代、58代续代培养，在不同浓度氮和适宜磷条件下，其总糖含量和产量仍然显著高于野生株，显示良好的高产多糖遗传稳定性，可望成为生产螺旋藻多糖的优良藻种。 |
| 源URL | [http://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18079]  |
| 专题 | 南海海洋研究所_学位论文（硕士） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈浩. 氮磷对海水螺旋藻（Spirulina platensis）诱变株H11生长代谢的影响[D]. 南海海洋研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：南海海洋研究所
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