一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法技术

本发明专利技术公开了一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，属于生物技术领域，在具体操作中，利用微波辐照对纤细裸藻进行诱变处理，通过调节两种辐照功率下辐照时间对诱变效果的影响，以致死率为依据确定相应功率下的最佳辐照诱变时间；对突变后的纤细裸藻进行初步筛选后，以CO2递增浓度方法进行为期六个浓度梯度的驯化实验，对驯化后的突变藻株进行综合指标再次筛选，即以比生长速率、叶绿素含量、固碳速率等为优先筛选原则，从而获得所有高固碳性状的突变藻株，此方法可以有效地筛选出目标固碳藻株，并通过筛选出的目标藻株达到配合减排的效果。并通过筛选出的目标藻株达到配合减排的效果。并通过筛选出的目标藻株达到配合减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法


[0001]本专利技术属于生物
，具体涉及一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法。

技术介绍

[0002]近几十年来，随着工业化进程的加快，CO2的排放量急剧攀升，并导致了温室效应以及一系列与人类生活环境紧密相关的生态问题，严重地威胁着人类的生存环境。因此CO2减排成为全球关注的焦点问题；
[0003]由于微藻是一类形态微小的光合自养生物，具有较强的固碳能力，其固碳效率是一般陆生植物的10
‑
50倍。因此，微藻减排已成为国际减排和新能源开发领域的前沿研究热点，是一种可持续发展的环境友好型碳减排方法；
[0004]其中纤细裸藻是新资源藻类，它在进行光合固碳的同时可以并联产高附加值经济产物，且已有研究表明纤细裸藻具有较强的CO2耐受性(40％)。2013年5月国家卫计会发布公告批准将纤细裸藻作为新资源食品原料，在中国准予销售和食用。因此，利用纤细裸藻光合固碳并实现CO2资源化具有相当高的经济价值、社会效益和生物技术开发潜力。然而，目前对于纤细裸藻固定CO2的研究尚处于初级阶段，存在野生藻种在高浓度CO2条件下固碳效率低等问题，这些问题影响了其固碳的产业化发展。光合固碳的效率主要取决于微藻种类、培养系统和生长条件(CO2浓度、培养基、pH、温度、光照强度、溶解氧)。其中藻种选育是实现高效固碳的首要条件，良好的藻种是实现微藻高效经济生物固碳的基础。因此，优化纤细裸藻对高浓度CO2的适应性，开发能够在高碳环境和过程中高效固碳、稳定合成的突变藻株，对纤细裸藻光合固碳的工程化应用有着重要意义。
[0005]目前，要将微藻诱变育种的方法应用于纤细裸藻吸收固定CO2的领域仍然存在一些问题,比如靶向性不佳。因此，本专利技术提供了一种利用微波诱变结合高碳诱导筛选高固碳速率纤细裸藻的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，具体包括以下步骤：
[0009]S1、藻液经微波诱变获得多种性状纤细裸藻突变体；
[0010]进一步的，S1中还具体包括以下步骤：
[0011]S11、将待诱变藻液培养至对数期
[0012]S12、包括对藻液的诱变辐射时间，微波诱变参数信息的确定；
[0013]S13、在微波功率300W、100W下设置15s、30s、45s、60s对藻液进行诱变，并获得多种性状纤细裸藻突变体；
[0014]S2、对获得的纤细裸藻突变体的突变培育致死率分析；
[0015]进一步的，S2还具体包括以下步骤：
[0016]S21、将诱变过的藻液转移到事先配好并经过灭菌后的含培养液的溶液中；
[0017]S22、将藻液稀释并均匀涂布于固体培养基上，并以未诱变藻液涂布平板做空白对照；
[0018]S23、在恒温光照培养箱内倒置培养观察；
[0019]S24、培养至10天后，分别对固体培养基上的诱变藻株和对照藻株进行计数并计算两种辐照功率下各诱变时间的微波辐照致死率；
[0020]S3、高碳驯化并筛选获得高固碳速率的藻株；
[0021]进一步的，S3中还具体包括以下步骤：
[0022]S31：采用灭菌后的接种环对S24中挑选出直径较大、且颜色较深的多株突变藻株，并接种于内置有培养液的锥形瓶中，置于恒温光照培养箱内再次进行分批培养；
[0023]S32：对锥形瓶内培养的微藻分别测定在10天内突变藻株的细胞密度，计算各突变藻株的比生长速率，筛选获得长势优于野生型藻株的突变株；
[0024]S33：从S32步骤中筛选的突变株釆用CO2递增浓度的方法进行为期六个浓度梯度的驯化实验；
[0025]S34：对S33步骤中突变藻株驯化在CO2达目标最高浓度时每天的细胞密度、比生长速率、叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)含量、固碳速率进行统计，从而达到筛选高固碳速率的突变藻株的目的。
[0026]进一步的，所述步骤S33采用5％
‑
10％浓度的梯度驯化实验。
[0027]进一步的，所述培养液为AF
‑
6培养基。
[0028]本专利技术具有以下技术效果和优点：
[0029]该筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，利用微波辐照对纤细裸藻进行诱变处理，通过调节两种辐照功率下辐照时间对诱变效果的影响，以致死率为依据确定相应功率下的最佳辐照诱变时间；
[0030]对突变后的纤细裸藻进行后续的为期六个浓度梯度的CO2递增浓度驯化实验，并在此基础上对驯化后的突变藻株进行综合指标筛选，即以比生长速率、叶绿素含量、固碳速率等为优先筛选原则，从而获得所有高固碳性状的突变藻株，此方法可以有效地筛选出目标藻株，并通过筛选出的目标藻株达到配合减排的效果。
附图说明
[0031]图1为本专利技术中微波辐照功率300W下不同诱变时间的致死率示意图；
[0032]图2为本专利技术中微波辐照功率100W下不同诱变时间的致死率示意图；
[0033]图3为本专利技术中微波诱变后纤细裸藻突变体细胞密度的筛选示意图；
[0034]图4为本专利技术中微波诱变后纤细裸藻突变体比生长速率的筛选示意图；
[0035]图5为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体细胞密度的筛选示意图；
[0036]图6为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体叶绿素a的筛选示意图；
[0037]图7为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体叶绿素b的筛选示意图；
[0038]图8为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体类胡萝卜素的筛选示意图；
[0039]图9为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体MDA的筛选示意图；
[0040]图10为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体荧光参数的筛选示意图。
[0041]图11为本专利技术中微波诱变及高碳驯化后纤细裸藻突变体固碳速率的筛选示意图。
具体实施方式
[0042]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]本专利技术提供了如图1
‑
11所示的一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，具体包括以下步骤：
[0044]S1、藻液经微波诱变获得多种性状纤细裸藻突变体；
[0045]S1中还具体包括以下步骤：
[0046]S11、将待诱变藻液培养至对数期
[0047]S12、包括对藻液的诱变辐射时间，微波诱变参数信息的确定；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、藻液经微波诱变获得多种性状纤细裸藻突变体；S2、对获得的纤细裸藻突变体的突变培育致死率分析；S3、高碳驯化并筛选获得高固碳速率的藻株。2.根据权利要求1所述的一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，其特征在于，S1中还具体包括以下步骤：S11、将待诱变藻液培养至对数期；S12、包括对藻液的诱变辐射时间，微波诱变参数信息的确定；S13、在微波功率300W、100W下设置15s、30s、45s、60s对藻液进行诱变，并获得多种性状纤细裸藻突变体。3.根据权利要求2所述的一种筛选高固碳速率纤细裸藻的方法，其特征在于，S2还具体包括以下步骤：S21、将诱变过的藻液转移到事先配好并经过灭菌后的含培养液的溶液中；S22、将藻液稀释并均匀涂布于固体培养基上，并以未诱变藻液涂布平板做空白对照；S23、在恒温光照培养箱内倒置培养观察；S24、培养至10天后，分别对固体培养基上的诱变藻株和对照藻株进行计数并计算两种辐照功率下各诱变时间的微波辐照致死率。4.根据权利要求3所述的一种筛选高...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋丰阳，刘妍，范亚文，李思平，袁安龙，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：