[发明专利]有效光捕获无效

申请号：	201080027531.X	申请日：	2010-05-04
公开（公告）号：	CN102459585A	公开（公告）日：	2012-05-16
发明（设计）人：	S·贝利;Y·Y·丹;B·维克	申请（专利权）人：	奥罗拉生物燃料股份有限公司
主分类号：	C12N15/01	分类号：	C12N15/01;C12N1/12
代理公司：	上海专利商标事务所有限公司 31100	代理人：	陶家蓉
地址：	美国加利***	国省代码：	美国;US
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摘要：
搜索关键词：	有效捕获
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【说明书】：

背景技术

1.技术领域

本发明涉及提高光合生物利用光的效率。

2.背景技术

光合生物使用来自光的能量形成化学键。化学键中蕴藏的能量可在日后使用。如此，化学键提供了与入射光有关的能量的储藏机制。

光源通常在一段特定时间内是有限的。对于入射光的一定能量密度，光合生物可用光的一部分进行光合作用。一些光不能用于光合作用。一些光可转化成热。一些光可被吸收，再发射(例如发荧光)。一些光可破坏生物。不能用于光合作用的光可能不能转化成生物体内储藏的化学能，因此与这种未转化的光有关的能量不能用于后续用途。提高入射光转化成生物质量(例如提高入射光转化成化学键的百分比)可提高生物质产率，从而提高能后续使用的入射太阳能的量。

发明概述

各个方面提供了选择天然和/或野生型光合生物。野生型生物的细胞可能具有与光传播通过细胞相关的第一透明度。对所述生物进行诱变，产生一或多种突变的光合生物。可测定突变生物的细胞透明度，可选择比野生型生物透明度高的突变生物。

在一些情况下，可测定生长速率。一种突变生物和/或多种突变生物(例如生物悬液)可具有比类似野生型更高的生长速率。在一些情况下，多种透明生物或细胞可具有更高的总体生长速率。可以总生物质量(例如干物质)和/或一些成分或化学物质(糖类、蛋白质、脂类、核酸等)的量来测定生长速率。生长速率可包括或对入射辐射(例如光或阳光)的量定标。

生物可包括作物，例如玉米、水稻、小麦、甘蔗等。生物可包括乔木，例如白杨、针叶树、麻风树属、棕榈等。生物可包括禾本科植物，例如大网茅草、柳枝稷、芒草等。生物可包括单细胞生物，例如藻类、硅藻、蓝细菌等。

在一些情况下，可任选用例如荧光鉴定突变生物。在一些情况下，更透明的生物可比较不透明生物的绿色更浅。可用多种反应，例如光系统I反应、光系统II反应、非光化学淬灭、光合速率、照射阈值等鉴定生物。

在一些实施方式中，可改变生物来减少一种或多种光捕获器官和/或机制的灵敏度。在一些情况下，可改变(例如与光系统II有关的)光捕获天线，使其与未改变(例如野生型)生物相比有效性或效率下降。在一些情况下，改变生物可得到对改变光条件适应能力下降的改造生物。在一些示例中，这种降低的能力可体现为对低光照条适应能力减弱。可将一些细胞和/或生物描述成“被锁定为”与高光照水平相关的适应状态，尽管其接触低光照水平。

可使生物突变(例如使用诱变)来产生一种或多种生物的突变形式。可根据一种或多种性质筛选突变的形式。在一些情况下，多个突变生物(例如藻类或硅藻的悬液)可比其它等同的野生型生物具有更高透明度和更高的生长速率。

附图简要说明

图1显示了一些实施方式中光合细胞的示范性饱和反应。

图2A和2B显示了示范性的多个光合细胞光强度的改变。

图3A显示了示范性悬液。

图3B是示意图，显示经多个细胞(例如悬液内)的光强随深度的示范性改变。

图4是示意图，显示了一些实施方式中透明度提高的效应。

图5显示了一些实施方式中两种光合速率反应的示意性比较。

图6显示了一些实施方式中光损失随着光强函数而变化的示意性比较。

图7显示了一些实施方式中光化学反应的示意性比较。

图8显示了一些实施方式中透明度随着细胞密度而变化的示意性比较。

图9显示了一些实施方式中改变和未改变细胞的转变阈值的示意性比较。