| 题名 | 聚球藻UTEX 2973 高光适应相关基因筛选及其糖类化合物合成潜力研究 |
| 作者 | 宋阔 |
| 答辩日期 | 2016-05 |
| 文献子类 | 硕士 ; 学位论文 ; 硕士 ; 学位论文 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 吕雪峰 |
| 关键词 | 聚球藻utex 2973 糖类化合物 高光耐受基因 生物能源 代谢工程 |
| 学位专业 | 生物化学与分子生物化学 |
| 英文摘要 | 蓝细菌能够进行光合作用，是研究植物中光合及抗逆等生理过程机理的重要模式微生物，具有重要的理论研究意义。生物能源为可再生能源，是化石类能源的替代品之一，然而如何高效率、低成本地获取糖原料，是限制生物能源发展和应用的瓶颈问题之一。蓝细菌可以进行光合作用，并且具有生长速度快、遗传操作简便等优势，是生物能源生产中理想的细胞工厂。 聚球藻UTEX 2973 是目前报道的生长速度最快的蓝细菌，具有高温、高光耐受能力，而聚球藻PCC 7942 的高光、高温耐受性稍差。考虑到聚球藻UTEX 2973 与聚球藻PCC 7942 的基因组仅存在0.2%的差异，通过研究聚球藻UTEX 2973 与聚球藻PCC7942 的差异基因，我们尝试对高光耐受相关的基因进行鉴定；另外，对聚球藻UTEX 2973 合成糖类化合物的能力进行初步的探索。 本研究的主要内容及结果如下： （1）通过将聚球藻UTEX 2973 与聚球藻PCC 7942 存在于基因中的55 个 SNPs 位点互补到聚球藻PCC 7942 中进行高光筛选，鉴定了聚球藻UTEX 2973中与高光适应相关的基因ATP synthase FoF1 subunit alpha，将聚球藻PCC 7942中该基因突变为聚球藻UTEX 2973 中的序列后，得到的聚球藻PCC 7942 突变株也具有了一定的高光耐受能力，证明ATP synthase FoF1 确实是与高光耐受相关的重要基因； （2）通过对聚球藻UTEX 2973 糖原积累的检测，发现在正常BG11 培养下糖原积累量达到其细胞干重的51%，并且积累糖原的同时其生物质也迅速积累； （3）聚球藻UTEX 2973 与聚球藻PCC 7942 有相似的耐盐能力，在不同盐浓度下的蔗糖生产能力也较为类似；将蔗糖转运蛋白CscB 在聚球藻UTEX 2973中过表达，成功实现了胞内蔗糖的外运并且得到的最高蔗糖产量3.34 g L-1； （4）相同浓度的KCl 与NaCl 在胁迫聚球藻UTEX 2973 生产蔗糖上具有相 似的能力，但是KCl 对藻细胞产生的损伤较小，使得使用KCl 作为胁迫物质时可以更好的生产蔗糖。使用含有KCl 的培养基以半连续的方式培养聚球藻UTEX2973，在培养21 天时共积累了8.7 g L-1 的蔗糖，同时蓝细菌胞内糖原维持在干重的40%左右。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 微生物代谢工程 |
| 公开日期 | 2017 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.qibebt.ac.cn/handle/337004/9789]  |
| 专题 | 青岛生物能源与过程研究所_微生物代谢工程团队 |
| 作者单位 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宋阔. 聚球藻UTEX 2973 高光适应相关基因筛选及其糖类化合物合成潜力研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2016. |
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