本发明专利技术公开了降解高氯酸盐藻株及其在火星宜居环境创建中的应用。属于生物技术领域。本发明专利技术筛选得到的藻株GZ
【技术实现步骤摘要】
降解高氯酸盐藻株及其在火星宜居环境创建中的应用
[0001]本专利技术涉及生物
，更具体的说是涉及降解高氯酸盐藻株及其在火星宜居环境创建中的应用。
技术介绍
[0002]火星大气中含氧量极低，仅占大气总量的0.15％，远远低于地球氧气含量(20.90％)。火星表面含有0.50％～1.00％具有高氧化性和腐蚀性的高氯酸盐，其在火星表面分布广。火星表面高氯酸盐所形成的强氧化环境和极端缺氧条件，对人类登陆探测及后续人类登陆火星直接构成威胁。
[0003]目前，地球环境高氯酸盐污染去除或处理主要采用微生物降解方法，研究主要集中在对低浓度高氯酸盐降解，而针对火星0.50％～1.00％高浓度高氯酸盐的研究报道极少，对于微藻类降解高氯酸盐研究尚未见到报道。
[0004]微藻在自然界中分布广，具有光合效率高、繁殖速度快、环境适应性强等多种优点。同时，微藻具有利用光能固定CO2并通过各种代谢途径合成蛋白、核酸、脂质等生物大分子和各种次级代谢产物的特点，被认为是各种生物制品的绿色原料。
[0005]面对火星极端的环境条件和高氯酸盐所形成的强氧化环境，发现适宜于火星改造的先锋物种或火星“殖民者”，消除火壤中高氯酸盐强氧化性危害并逐渐改造成适宜于人类生存环境，是人类踏上火星首先要解决的难题之一。
[0006]因此，提供抗逆性强，且能降解高浓度高氯酸盐的生物种质资源是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供了降解高氯酸盐藻株及其在火星宜居环境创建中的应用。本专利技术基于火星表面高氯酸盐含量高与极端缺氧现状，开展生物降解研究，得到抗逆性强且对高氯酸盐降解活性高的藻株GZ
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1和微生物菌株HC7
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4。利用藻株GZ
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1降解高氯酸盐低耗高效，产氧量高，绿色环保，且藻株可通过光合作用固定CO2合成营养物质，可作为先锋物种，应用于火星/地球表面高氯酸盐无害化处理与偶联制氧，以及火星宜居环境创建。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种薄壁单星藻藻株(Coelastrellatenuitheca)GZ
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1，于2022年07月08日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCC，保藏编号CGMCCNo.45232，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所。
[0010]进一步的，藻株GZ
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1可以高效降解高氯酸盐，同时通过降解高氯酸盐和光合作用2条途径偶联产氧。
[0011]进一步的，藻株GZ
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1抗逆性强，可以耐受或抵抗低温、紫外辐射、干旱与盐胁迫。
[0012]薄壁单星藻藻株GZ
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1在地球/火星高氯酸盐降解及偶联产氧中的应用。
[0013]一种高氯酸盐降解及偶联产氧的制品，包括薄壁单星藻藻株GZ
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1。
[0014]进一步的，还包括纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillusfusiformis)HC7
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4，所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌HC7
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4，于2022年10月11日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCC，保藏编号CGMCCNo.25888，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；
[0015]所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌HC7
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4可以耐受低温、紫外辐射与干旱胁迫，可以降解高氯酸盐且偶联产氧，可以和藻株GZ
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1共培养降解高氯酸盐。
[0016]进一步的，还包括藻株GZ
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1和/或菌株HC7
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4的代谢产物。
[0017]进一步的，藻株GZ
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1降解高氯酸盐的体系，包括碳源、电子供体、培养基质，其中所述电子供体为核黄素、还原铁粉、黄铁矿中的一种，所述碳源为乙酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种，所述培养基质为无机盐培养基，所述无机盐培养基组成如下：
[0018](1)大量元素母液I：磷酸氢二钾0.13g，磷酸二氢钾0.06g，硫酸镁0.06g，无水乙酸钠1.00g，硝酸铵0.18g，高氯酸钠5.00g，加水至1000mL；
[0019](2)微量元素母液II(1:500)：硫酸锌0.11g，硫酸钙0.275g，硫酸锰0.133g，钼酸钠0.1055g，硫酸铜0.0785g，加水至100mL；
[0020](3)铁盐母液溶液(1:500)：七水合硫酸亚铁0.125g，EDTA0.171g，加水至100mL。
[0021]进一步的，所述代谢产物为胞外、胞内和膜上代谢的聚合物，可以降解高氯酸盐，将高氯酸根降解为氯离子并伴随着氧气产生。
[0022]进一步的，所述聚合物包括多糖和蛋白质。
[0023]上述的制品在地球高氯酸盐污染水体与其它污染场所生物修复中的应用。
[0024]进一步的，上述的制品在火星表面高氯酸盐降解及偶联产氧中的应用，可作为先锋物种，应用于火星环境改造。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果为：
[0026]1、本专利技术提供的抗干旱、耐低温、抗紫外辐射与抗盐性强的藻株GZ
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1，能够高效降解高氯酸盐并且偶联产氧，在火星/地球高氯酸盐无害化处理中，起到一举两得的效果。同时，提供了抗逆性强且能够降解高氯酸盐的菌株HC7
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4，藻、菌共培养，可提升高氯酸盐降解效率。
[0027]2、发现藻株GZ
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1和菌株HC7
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4代谢的胞外、胞内和膜上聚合物具有降解高氯酸盐作用，可应用于不同环境尤其是极端环境下的高氯酸盐降解。
[0028]3、藻株GZ
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1可通过降解高氯酸盐和光合作用2条途径同时产生氧气，产氧量高。对于极端缺氧的火星环境，提供了氧气来源的一条新途径，可应用于火星宜居环境创建。
[0029]4、藻株GZ
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1生长繁殖速率快，通过固定大气/空气中的CO2转化为有机物，同时，藻株在生长过程中可分泌蛋白质和多糖等多聚物，不断合成叶绿素等物质，生物质不断积累，可作为土壤养分或有机质的供给来源。
[0030]5、利用藻、菌或藻菌共培养降解高氯酸盐，其工艺低耗高效，绿色环保，应用前途广阔，可用于火星和地球表面高氯酸盐生物降解与无害化处理，以及火星宜居环境的创建。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本
专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0032]图1为藻株GZ
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1在平板中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种降解高氯酸盐的薄壁单星藻藻株(Coelastrella tenuitheca)GZ
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1，其特征在于：于2022年07月08日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No.45232。2.如权利要求1所述的藻株GZ
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1，其特征在于，可以高效降解高氯酸盐，并通过降解高氯酸盐和光合作用2条途径偶联产氧。3.权利要求1所述的薄壁单星藻藻株GZ
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1在地球/火星高氯酸盐降解及偶联产氧中的应用。4.一种高氯酸盐降解及偶联产氧的制品，其特征在于，包括权利要求1所述的薄壁单星藻藻株GZ
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1。5.如权利要求4所述的制品，其特征在于，还包括纺锤形赖氨酸芽孢杆菌HC7
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4，所述纺锤形赖氨酸芽孢杆菌HC7
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4，于2022年10月11日保藏在中国微生物菌种...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳菊，吴永妮，范春萍，杨正礼，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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