[发明专利]微拟球藻中的DCMU抗性

说明书

发明人：B·维克(Bertrand Vick)，S·百利(Shaun Bailey)和J·莫斯利(Jeffrey Moseley)

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年6月7日提交的题为“DCMU Resistance in Nannochloropsis(微拟球藻中的DCMU抗性)”的美国临时专利申请序列号61/494,330的权益和优先权，所述专利申请通过引用纳入本文。

发明背景

技术领域

本发明涉及生化，更具体地涉及藻类养殖。

发明内容

本文提供控制水生环境中生长的藻类密度的示例性方法。一些示例性方法包括向水生环境中生长的藻类的密集处施加有效量的3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(DCMU)，其中所述藻类包括微拟球藻(Nannochloropsis)属。所述藻类还可包括扁藻(Tetraselmis)属和/或小球藻(Chlorella)属。所述有效量的施加可引起水生环境中DCMU的大致浓度为100纳摩尔-1500纳摩尔。此外，水生环境可包括海水、淡水或其混合物。

控制水生环境中生长的藻类密度的其它示例性方法可包括向该水生环境中生长的藻类的密集处施加有效量的DCMU，其中所述藻类包括微拟球藻属，且其中所述有效量的施加引起水生环境中DCMU的大致浓度为100纳摩尔-1500纳摩尔，且其中所述有效量抑制不超过约20%的微拟球藻生长。

控制水生环境中生长的藻类密度的其它示例性方法可包括向该水生环境中生长的藻类的密集处施加有效量的DCMU，其中所述藻类包括微拟球藻属，且其中有效量的施加引起水生环境中DCMU的大致浓度为0.38微摩尔-1.55微摩尔，且其中所述有效量抑制不超过约20%的微拟球藻生长，且其中DCMU的有效量抑制超过约75%的扁藻生长。

附图简要说明

图1显示在微拟球藻属藻类(“W2”)上施加50微摩尔量子m^-2s^-1光化光。

图2显示在小球藻属藻类上施加50微摩尔量子m^-2s^-1光化光。

图3是对比图2所示的小球藻属藻类的污染物种百分比的相对荧光上升图。

图4显示微拟球藻(“W2”)中更高DCMU耐受程度的遗传基础。

图5显示向水生环境中生长的藻类的密集处施加有效量的DCMU的示例性方法的流程图。

图6显示扁藻属藻类在6个100万升开放池管道系统中的存在。

发明详述

如本文所证明，发明人已开发并创新了系统和方法以研究微拟球藻属藻类对3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(DCMU)的高抗性。他们发明了用于从多种生长系统保持DCMU敏感性入侵光养生物的系统和方法。此外，发明人定量了培养物受入侵藻类物种污染的程度，包括证明在低水平DCMU存在下，培养物中入侵物种的分数与低光化辐照度下的荧光上升之间有线性关系。此外，发明人鉴定了微拟球藻对DCMU的更高耐受程度的遗传基础。

3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(“DCMU”)是有效针对大部分已知产氧光养生物的宽范围植物除草剂。其作用模式是通过结合光系统II(“PSII”)上的QB结合口袋来抑制光合电子传递。一旦结合，DCMU阻碍质体醌结合，从而阻止电子从PSII传递出去。

DCMU通常在0.1微摩尔-50微摩尔的浓度范围即时有效。然而，本文中发明人发现微拟球藻属藻类一般需要更高浓度和相对较长孵育期以发生DCMU作用。浓度为100纳摩尔时，微拟球藻在24小时孵育期后似乎对DCMU完全耐受。

图1显示在微拟球藻属藻类(“W2”)上施加50微摩尔量子m^-2s^-1光化光。

图2显示在小球藻属藻类上施加50微摩尔量子m^-2s^-1光化光。

就发明人从墨西哥场地受入侵的池分离的小球藻而言，DCMU在100纳摩尔浓度时具有强除草作用。这在图2中得到证明，其中50微摩尔量子m^-2s^-1光化光完全关闭了小球藻中的PSII反应中心，但对微拟球藻几乎没有影响，如图1所示。