一种高通量微藻筛选方法技术

本发明专利技术给出了一种高通量的微藻筛选技术方案，所述方案能够将数种微藻在完全一致的培养条件下快速进行筛选，从而快速准确地从被筛选的数种微藻中找出符合筛选目标的微藻。本发明专利技术所述技术方案利用在调控培养环境的筛选培养箱内放置独立的筛选培养容器，并使用透水滤膜作为培养容器承装空间的底部，配合培养箱内部培养液、气体的流动，以及培养箱内温度、光照的控制，实现在整个筛选培养过程中所有被筛选的微藻所处的环境始终保持一致。相比于现存微藻筛选技术方案，本发明专利技术所述技术方案能够在不需要使用复杂的控制系统或大量的培养基及微藻细胞，就可以实现连续培养式的微藻筛选，且能够达成在上述模式下的精准的高通量筛选。能够达成在上述模式下的精准的高通量筛选。能够达成在上述模式下的精准的高通量筛选。

【技术实现步骤摘要】
一种高通量微藻筛选方法


[0001]本专利技术涉及微藻筛选
，尤其涉及一种高通量微藻筛选方法。

技术介绍

[0002]微藻拥有高等植物数倍的生长率，同时还可产生并积累各种高价值的成分，例如：脂肪、蛋白质、多糖、色素等物质，是理想的植物基原料的来源。而在微藻的实际工业应用中，为了提高养殖效率，或者为了提高微藻某种具有价值产物的生产率，需要对微藻进行筛选，以选出最理想的藻种。上述的筛选既包括对微藻种类的筛选，也包括对同一种类不同品种微藻的筛选。
[0003]现存的能达到较高通量的微藻筛选方法普遍使用的是非连续式的培养模式，即将微藻装入一个承装有一定量培养基的容器中，使用一个初始的筛选条件进行一段时间的培养，再根据对微藻在培养时间内的生长情况的分析得出结论，在此期间并不对微藻细胞所处的环境进行调控。例如中国专利CN114317517A以及CN113846018A中给出的技术方案，筛选培养过程均在普通的培养容器中进行，即在筛选培养的过程中仅控制筛选培养的初始条件，而不在培养过程中对培养条件进行调控补偿。而微藻在生长的过程中由于细胞需要使用所处环境中的物质来进行新的生物质的合成，会对其所处的培养环境，例如培养基中的营养元素的浓度进行改变，而培养环境的改变又会对微藻细胞的生长产生影响。从原理上，微藻筛选所利用的正是不同的微藻在同样的生长环境下不同的生长趋势来进行筛选。非连续式的培养模式的筛选方法，即使在筛选开始时，所有微藻所处的生长环境是完全相同的，由于不同微藻不同的生长趋势，会对相对封闭的培养环境产生不同的影响，使得筛选条件在筛选培养的过程中变得不再一致。因此，现存的使用非连续式培养模式的微藻筛选方法虽然可以达成较高的筛选通量，但是，由于在筛选过程中微藻生长－培养环境形成的反馈循环，使得在筛选培养的过程中，筛选的环境条件变得不再一致，从而模糊了筛选的结果，很难精确地断定微藻筛选条件，仅能得出使用一个初始的筛选条件进行一段时间的培养对微藻生长产生了怎样的影响的结论，并不能保证整个筛选过程中的筛选条件的一致，即无法确保筛选结果中所观察到的区别是否确实仅是由生长环境所引起的。现存的技术中虽然也有使用连续式培养模式的微藻筛选方法，即保持微藻所处生长环境在筛选培养的过程中始终保持一致。但现存的技术方案需要使用复杂的控制系统和大量的培养基以及微藻细胞才能实现对培养环境的稳定控制，难以达成高通量的微藻筛选。

技术实现思路

[0004]本专利技术技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本专利技术实施例提供一种高通量微藻筛选方法，以解决现有微藻在进行筛选时难以通过简单的控制系统进行高通量的微藻筛选的技术问题。
[0005]本专利技术实施例采用下述技术方案：一种高通量微藻筛选方法，包括以下步骤：S1. 将含有微藻细胞的培养基进行稀释，并将稀释的培养基分散在琼脂培养基表
面，形成单克隆微藻菌落；S2. 将S1中所述的单克隆微藻菌落分别悬浮于装有新鲜的培养基的容器中，并通过稀释将各个容器中的细胞数量调整至104～106个细胞/mL间的同一数值；S3. 将相同体积的S2中的稀释后的单克隆微藻菌落悬浮液分别转移至不同的筛选培养容器中，或同一个筛选培养容器中独立的承装空间中；S4. 将S3中所述的筛选培养容器放入筛选培养箱中，并在筛选培养箱中使用筛选条件对筛选培养容器中的微藻细胞进行培养以进行筛选；S5. 在S4 中的筛选培养结束后，将筛选培养容器取出筛选培养箱并对筛选培养容器中的微藻细胞进行分析，得出筛选结果。
[0006]进一步，所述步骤S1中含有微藻细胞的培养基是从自然界采集的样本通过添加营养物质得到的含有多种微藻的培养基，或是将含有单一微藻经诱变得到的含有其不同变种的培养基。
[0007]进一步，所述S1步骤中稀释的稀释倍数在2~10
10
之间。
[0008]进一步，所述S3步骤中筛选培养容器由容器主体和底部的滤膜组成一个承装空间，所述容器上部敞开，所述筛选培养容器只有单一的承装空间，或有多个独立的承装空间，每个承装空间的高度在0.5～5cm之间。
[0009]进一步，所述S4步骤中筛选培养箱包括密封的箱体，所述箱体顶部采用可开启结构，所述箱体内顶部设置有照明机构，箱体上部内侧设置有气体分散机构，所述箱体上部其中一个外侧贯穿设置有进气口，且进气口位置与气体分散机构位置对应，所述箱体上部另外一个外侧设有排气口，所述箱体内底面铺有蓄水能力的透水材质，所述箱体内底部一侧设有进液口和液体分散机构，所述箱体内底部另一侧设有排液口，所述箱体外部的侧面及底面设置有控温套。
[0010]进一步，所述照明机构为一个均匀发光的面光源。
[0011]进一步，所述滤膜采用能够防止包括微藻在内的微生物通过，但不阻挡水和水中溶解的物质通过的薄膜结构，其过滤精度在0.1~5um。
[0012]进一步，所述S4中筛选条件包括温度、培养基成分及理化特性、培养基接触的气体成分及理化特性、微藻接受的光照强度及光谱中的一种或几种。
[0013]进一步，所述S5中微藻分析是指对微藻细胞生长速率及理化性质、蛋白质含量及其组成、脂肪含量及其组成、色素含量及其组成、黄酮类物质含量及其组成、糖类物质含量及其组成的分析中的一种或几种。
[0014]与现有技术相比较，本专利技术的有益效果在于：其一，在使用时，由于培养容器采用底部为滤膜的结构形式，而滤膜在使用过程中同时具有渗透和扩散的作用，使得筛选培养容器中的培养基在整个筛选过程中与培养箱底部流动的培养基不断进行物质交换，始终保持筛选培养容器内培养基在整个筛选培养过程中的一致性，滤膜作为底部的培养容器结构在保证水及水中溶解的物质透过的同时，能够防止培养容器承装空间中的微藻细胞或培养箱中流动的培养基中的不可溶物质，如细菌透过，从而使得，在同一个培养箱中的多个培养容器或每个培养容器独立的承装空间中的不同微藻能够完全避免交叉污染，达成使用单一培养箱即单一培养环境的高通量的微藻筛选；
其二，本专利技术通过将培养箱内气体相在整个培养过程中的不间断的流动更新以及气体分散机构对培养箱内部气体相的混合，保持培养容器所处的气体环境在整个培养筛选过程中的一致。通过照明装置为培养箱内部提供稳定的、均匀的光源；通过所配置的控温套保持培养箱内温度在整个培养筛选过程的一致性。相比现存技术方案，本专利技术给出的技术方案可以确保整个筛选培养过程中所有被筛选的微藻所处的生长环境自始至终完全保持一致，确保了筛选结果的准确性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术的培养箱内部结构示意图。
[0017]附图标记：1、筛选培养箱箱体；2、进液口；3、进气口；4、气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量微藻筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将含有微藻细胞的培养基进行稀释，并将稀释的培养基分散在琼脂培养基表面，形成单克隆微藻菌落；S2. 将S1中所述的单克隆微藻菌落分别悬浮于装有新鲜的培养基的容器中，并通过稀释将各个容器中的细胞数量调整至104～106个细胞/mL间的同一数值；S3. 取相同体积的S2中的稀释后的单克隆微藻菌落悬浮液分别转移至不同的筛选培养容器中，或同一个筛选培养容器中独立的承装空间中，避免不同微藻出现交叉感染；S4. 将S3中所述的筛选培养容器放入筛选培养箱中，并在筛选培养箱中使用筛选条件对筛选培养容器中的微藻细胞进行培养以进行筛选；S5. 在S4 中的筛选培养结束后，将筛选培养容器取出筛选培养箱并对筛选培养容器中的微藻细胞进行分析，得出筛选结果，由于整个筛选培养过程中所有被筛选的微藻所处的生长环境自始至终完全保持一致，可以确保最终得出结果的准确性。2.根据权利要求1所述的一种高通量微藻筛选方法，其特征在于；所述步骤S1中含有微藻细胞的培养基是从自然界采集的样本通过添加营养物质得到的含有多种微藻的培养基，或是将含有单一微藻经诱变得到的含有其不同变种的培养基。3.根据权利要求1所述的一种高通量微藻筛选方法，其特征在于；所述S1步骤中稀释的稀释倍数在2~10
10
之间。4.根据权利要求1所述的一种高通量微藻筛选方法，其特征在于；所述S3步骤中筛选培养容器由容器主体和底部的滤膜组成一个承装空间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦建，李彤，
申请(专利权)人：德和上海生物研发有限公司，
类型：发明
国别省市：