[发明专利]一种微拟球藻突变株及其重离子诱变选育方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物工程领域，具体的说是一种微拟球藻突变株及其重离子诱变选育方法。 

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础，高效、清洁的能源利用是实现经济可持续发展的重要保证。随着常规不可再生化石资源的不断减少、日益显著的全球气候变暖，使得能源、资源与环境成为人类社会可持续发展所面临的重要问题。生物质能源，包括生物柴油、生物乙醇等，由于其具有可再生性和环境友好等特点，被认为是解决能源危机的最有潜力的途径之一。 

微藻由于具有生物质积累速度快、环境适应性强、含油量高、具有综合利用价值等特性，被认为是最有潜力的生物质能源原料。以微藻生产生物柴油为例，专家做了一个保守的估计，与每公顷高产油植物（如油棕榈、麻疯树）每年可以产生1800-6000升油脂相比，每公顷微藻每年可以产生5万-13万升油脂。微藻用于生产生物燃料的优势明显，但目前进行产业化生产还面临着巨大挑战，微藻生物燃料生产成本依然较高。降低微藻生物燃料生产成本主要集中在两个方面：一是降低生产工艺成本；二是降低生产原料成本。而微藻生物燃料生产成本中的75％是原料成本。从降低生物原料成本入手成为降低微藻生物燃料生产成本的重中之重。提高微藻的油脂产率，培育生物 量积累速率快、油脂产率高的藻种，提供优质生物燃料原料，是降低微藻生物燃料生产成本的有效手段。 

微拟球藻（Nannochloropsis sp.OZ-1）是直径为2-3μm的真核单细胞绿色微藻，归属于褐藻门，大眼藻纲，单珠藻科，其细胞内油脂含量可达干重的68％，是公认的最有希望用于工业化的高产油海水藻之一。近年来已有多例以微拟球藻为材料在实验室内进行生物柴油制备的报道，该藻的产业化前景非常广阔。 

近年来，重离子束特别是低能碳离子束作为一种新兴的辐射源，由于其对微生物与植物种子有很强的致突变作用，已经在微生物及植物诱变育种研究中取得了巨大的经济与社会效益，为育种提供了新的途径。与传统的诱变源相比，重离子束具有以下重要特点：(1)传能线密度大，能在生物介质中产生高密度的电离、激发、能量和质量沉积，造成生物介质的损伤，易于突变体的形成；(2)能量沉积过程中，在其射程末端存在一个尖锐的能量损失峰，使得生物样品的局部受损，这种局部受损的位置可随离子能量的高低而变化，是选择可控的，有利于宏观定点、定位诱变，实现定向育种；(3)损伤后修复效应小，可产生大量的突变且突变体稳定；(4)相对生物学效应高，因此突变体的产生效率高且突变谱广。而目前为止，这种高效的诱变方式尚未应用于产油微藻的育种。 

微拟球藻油脂含量高，是非常有潜力的生物柴油制备原料，但微藻大规模养殖成本高，生物量累积比较缓慢。采用生物技术手段诱变藻株，针对生长速率筛选微拟球藻突变株具有重要价值。而目前用于 藻类育种的诱变技术筛选时间较短，通常只经过一次筛选，得到的突变株遗传稳定性较差，容易出现回复突变。 

发明内容

本发明目的在于提供一种微拟球藻突变株及其重离子诱变选育方法。 

为实现上述目的本发明采用技术方案为：一种微拟球藻突变株，其特征在于：微拟球藻分类学命名：Nannochloropsis sp.OZ-1 HP-1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；保藏日期：2012年5月14日，保藏号为：CGMCC No.6140。 

所述微拟球藻的诱变选育方法，其特征在于：以野生型微拟球藻（Nannochloropsis sp.OZ-1）作为出发藻株经光照培养至对数生长期，利用重离子加速器对处于对数生长期的藻株进行诱变，获得微拟球藻突变株Nannochloropsis sp.OZ-1HP-1。 

所述微拟球藻的诱变选育方法，其特征在于：利用重离子加速器对生长至对数生长期的球藻进行不同剂量的碳重离子的辐射，将致死率达到50％的辐射剂量的藻株分别进行活化，再逐级传代培养，选取在逐级传代培养中Fv/Fm和OD750值稳定提高的生长迅速突变藻株，而后转接于鼓泡柱式光反应器中传代培养进一步筛选，获得微拟球藻突变株Nannochloropsis sp.OZ-1HP-1。 

所述的微拟球藻的应用，其特征在于：所述微拟球藻Nannochloropsis sp.OZ-1 HP-1用于油脂、生物柴油、脂肪酸、叶 绿素a、类胡萝卜素和或生物质成分。 

本发明所具有的优点：