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传统化石燃料日益消耗,急需发展可再生能源,生物柴油作为可再生的绿色能源,是理想的化石燃料替代品;藻细胞内油脂是生产生物柴油的良好原料,利用微藻生产生物柴油受到越来越多的关注。本研究从云南高原淡水湖泊中分离、筛选出三株单针藻藻株Monoraphidium sp.,并选定以单针藻Monoraphidium sp.QLY-1为研究对象,利用异养-光化学诱导两阶段培养策略,研究在光诱导联合缺氮（ND）、高盐、甜菜碱（GB）和褪黑素（MT）条件下,对单针藻的生长、生物量、油脂积累、叶绿素、蛋白质、碳水化合物、活性氧（ROS）、脂肪酸组成、关键酶活性以及相关基因表达水平的影响,并探讨其与油脂合成的相关性。以上结果表明,本研究提出了一种快速提高微藻生物量和油脂的两阶段培养策略,考察了不同培养条件和化学诱导剂对单针藻积累油脂的影响,并在分子水平和蛋白水平对褪黑素如何提高单针藻中油脂合成展开讨论,为微藻在基因水平的研究提供了一定参考,具体研究结果如下:（1）根据微藻的形态学和18S rRNA分子进化树分析,从云南高原异龙湖和杞麓湖中分离出3株单针藻藻株Monoraphidium sp.QLY-1、Monoraphidium sp.QLZ-3及Monoraphidium sp.YLY-2。通过分析比较其自养条件下生长、油脂含量及脂肪酸组成,最终选定生长(0.878 g L-1)和油脂含量（52.79%）都较高的单针藻Monoraphidium sp.QLY-1为本文研究对象。（2）利用异养-光化学两步法培养单针藻Monoraphidium sp.QLY-1,其异养生物量高达5.54 g L-1,但油脂含量仅为22.47%;异养藻液经稀释并转移至光自养条件下,其油脂含量可达36.68%。光自养条件下,在ND、20 g L-1 NaCl、5 mM GB处理下单针藻的油脂含量较对照组分别提高了1.21、1.32和1.29倍;经20 g L-1NaCl诱导后的藻细胞油脂含量达到了48.54%,经5 mM GB诱导后的藻细胞油脂产率高达121.27 mg L-1 d-1。（3）自养光诱导阶段,添加1μM MT诱导下,藻细胞内油脂含量由37.58%增加至49.6%,其最大油脂含量比对照组提高了1.32倍;而蛋白质和碳水化合物的含量分别从27.21%和33.4%下降至17.96%和17.71%;在诱导第3天,对照组和实验组的ROS含量分别增加了1.17和1.15倍,但实验组的ROS含量最大值比对照组下降了19.26%。（4）光诱导联合褪黑素条件下,ACCase和ME的活性显著增加,在诱导第1天和第3天,与对照组相比,ACCase分别增加了30.25%和24.33%,而PEPC活性显著降低。在褪黑素诱导下,accD和me的表达量分别上调了1.98和1.12倍。pepc和rbcL的表达量分别呈不同程度的下调。综上,本章分别从蛋白和分子水平探讨了褪黑素诱导单针藻油脂合成的机制,为利用基因工程提高微藻积累油脂提供了一定的理论基础。