一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法技术

本发明专利技术公开了一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法。本发明专利技术以氮缺乏诱导条件下的淡水小球藻、海水微拟球藻、极地胶球藻三种近缘极差藻株为受试对象，基于细胞组学、代谢组学及生物信息学手段挖掘甄选三种近缘极差藻株细胞油脂合成积累同种代谢标志物，利用不用藻株以及不同组学间的互补分析，可有效避免仅以单一藻株和单一分析手段造成的结果片面性，从而大大增加微藻油脂合成积累关键代谢标志物的甄选鉴定率及相应精确度，为进一步提高微藻油脂产率及揭示微藻油脂合成代谢共性机制问题提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法
本专利技术属于生物分析化学领域，具体涉及一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法。
技术介绍
近年来，能源匮乏与环境污染问题日益突出，在一定程度上限制了全球经济发展，开发环境友好的可再生能源迫在眉睫。微藻因其光合效率高、生长速率快、不占用耕地、油脂含量高、环境适应能力强等优势，被认为是开发生物柴油最具潜力的原料之一。然而，诸多能源微藻单位体积藻细胞密度与油脂含量呈负相关性，导致藻细胞本身产油效率并不理想，微藻生物柴油面临规模与成本双重瓶颈。如何提高微藻油脂产率是实现微藻生物柴油低成本产业化的关键技术之一。通过改变微藻生长环境诱导细胞积累油脂是微藻能源领域的热点方向。国内外研究者对极端环境下藻细胞油脂积累特性开展了大量研究，证实低温、高光、营养限制、高盐、重金属离子等极端环境条件均可刺激诱导藻细胞积累油脂，有些藻种属油脂含量甚至高达80％以上，暗示此类非生物逆境在油脂积累过程中起正调控作用。其中，氮饥饿模式因其易控性和多藻适用性，受到研究者的广泛关注。然而，非生物逆境诱导利于胞内油脂含量提高的同时也限制细胞生长，影响整体油脂产率。因此，一些研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以氮缺乏条件诱导培养淡水藻、海水藻、极地藻三种近缘极差藻株细胞，用细胞组学手段定性定量三种藻株细胞积累油脂；(2)用非靶向比较代谢组学分析三种积脂藻株细胞的代谢物；(3)用生物信息学方法挖掘甄选三种藻株细胞油脂合成积累共有代谢标志物。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以氮缺乏条件诱导培养淡水藻、海水藻、极地藻三种近缘极差藻株细胞，用细胞组学手段定性定量三种藻株细胞积累油脂；(2)用非靶向比较代谢组学分析三种积脂藻株细胞的代谢物；(3)用生物信息学方法挖掘甄选三种藻株细胞油脂合成积累共有代谢标志物。2.根据权利要求1所述的挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，所述淡水藻为基因组序列已知的淡水生长微藻株；所述海水藻为基因组序列已知的海水生长微藻株；所述极地藻为基因组序列已知的极地生长微藻株。3.根据权利要求1所述的挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，所述的以氮缺乏条件诱导培养淡水藻、海水藻、极地藻三种近缘极差藻株细胞，用细胞组学手段定性定量三种藻株细胞积累油脂具体为：经灭菌、冷却后，向均以硝酸钠氮素为氮源的Basal基础培养基、人工模拟的海水基础培养基、改进Basal基础培养基中，按培养基体积的1-5％分别接入淡水藻、海水藻、极地藻细胞种子液，在25-28℃条件下培养5-10天，离心收集藻细胞，并分别将藻细胞泥转入新鲜的无氮Basal基础培养基、无氮人工模拟的海水基础培养基以及无氮改进Basal基础培养基中继续培养2-72小时。同步收集氮缺乏诱导培养2-72小时的藻株细胞，黑暗条件下经多聚甲醛固定、尼罗红染色后，采用基于荧光分子探针的激光共聚焦、流式细胞仪、全波长多功能酶标仪细胞组学手段定性定量藻株细胞中的总脂和中性脂；氮缺乏条件诱导培养的三种藻株细胞，以下称为实验组，以前后均含氮素的培养基培养得到的藻细胞为对照组。4.根据权利要求1所述的挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，所述的Basal基础培养基具体为：按质量份数计，Glucose10份、NaNO31.5份、KH2PO41.25份、MgSO4·7H2O1份、CaCl20.0835份、H3BO30.1142份、FeSO4·7H2O0.0498份、ZnSO4·7H2O0.0882份、MnCl2·4H2O0.0144份、MoO30.0071份、CuSO4·5H2O0.0157份、Co(NO3)2·6H2O0.0049份、Na2EDTA0.5份、蒸馏水1000份，培养基pH6.1，115℃灭菌20min，无氮Basal基础培养基中NaNO30份，其余组分同Basal基础培养基；所述的人工模拟的海水基础培养基具体为：Glucose8份、NaCl30份、MgSO4·7H2O2.44份、KCl0.6份、NaNO31份、CaCl2·2H2O0.3份、KH2PO40.05份、Tricine1份、NH4Cl0.027份、Na2EDTA·2H2O0.00075份、FeCl3·6H2O0.000097份、MnCl2·4H2O0.000041份、ZnCl20.000005份、CoCl2·6H2O0.000002份、Na2MoO4·2H2O0.000004份、VitaminB120.000135份、Thiamine0.000335份、Biotin0.000025份、Soilwater30份、蒸馏水1000份，培养基8.0，115℃灭菌20min，无氮人工模拟的海水基础培养基NaNO30份，其余组分同人工模拟的海水基础培养基；所述的改进Basal基础培养基具体为：Glucose10份、NaNO31.25份、KH2PO41.25份、MgSO4·7H2O1份、CaCl20.111份、H3BO30.1142份、FeSO4·7H2O0.0498份、ZnSO4·7H2O0.0882份、MnCl2·4H2O0.0142份、MoO30.0119份、CuSO4·5H2O0.0157份、Co(NO3)2·6H2O0.0049份、Na2EDTA0.5份、蒸馏水1000份，培养基pH6.1，115℃灭菌20min，无氮改进Basal基础培养基NaNO30份，其余组分同改进Basal基础培养基。5.根据权利要求1所述的挖掘甄选微藻油脂合成代谢标志物的方法，其特征在于，所述的用非靶向比较代谢组学分析三种积脂藻株细胞的代谢物，具体为：1)三种藻株对照组和实验组细胞内代谢物的提取、纯化与定量：离心收集培养藻株细胞，再经冻干、碎冰保护超声破碎后，滤膜过滤提取超声上清液；2)液相色谱质谱分析：采用沃特世ACQUITYUPLC超高效液相串联ABSciexTripleTOF5600高分辨质谱仪组成的液质联用系统分析超声上清液所含的代谢物；色谱条...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉芹，王振瑶，周蓉，郝丽阳，唐裕芳，王子廷，沈晓静，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43