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隶属于黄藻纲的黄丝藻是一种不分枝的丝状微藻,其易采收,能抵抗原生动物吞食,富含油脂、碳水化合物等能源物质可制备生物燃料,富含棕榈油酸和二十碳五烯酸(EPA)等高附加值生物活性物质可制备保健产品,还可处理不同类型的废水进行生物修复,体现出重要的应用价值。本论文以12株黄丝藻为原料,首先以rbc L基因构建系统进化树,确定12株黄丝藻种间亲缘关系,未定种藻株Tribonema sp.2178初步推断为T.aequale,Tribonema sp.LXQQ-36初步推断为T.intermixum。接着进行藻种筛选,以两种培养基(m BBM、m BG-11)、硝酸钠为氮源下两种初始氮浓度(3、18 m M)进行培养,分析生长,油脂及脂肪酸组成情况,筛选出高产油脂潜力藻株和合适培养基。结果显示,m BBM有利于黄丝藻生物量的积累,4株黄丝藻(Tribonema sp.2172、T.utriculosum、Tribonema sp.LXQQ-36、Tribonema sp.LJYY-2)生物量大于6.50 g/L,Tribonema.sp.2172(3 m M)生物量最高为6.79 g/L。m BG-11培养下有利于黄丝藻油脂积累,4株黄丝藻(T.minus、Tribonema sp.LXQQ-36、Tribonema sp.1786、Tribonema.sp.LJYY-2)油脂高于50.00%DW,T.minus(18m M)油脂最高为53.69%DW。m BBM培养下黄丝藻油脂产率较高,分别为168.85、161.99、129 mg/L/d,由此筛选出具有高产油脂潜力的藻株Tribonema sp.LXQQ-36、Tribonema sp.LJYY-2、T.minus作为后续研究的实验材料,m BBM作为合适培养基。12株黄丝藻主要脂肪酸均为棕榈油酸(C16:1),棕榈酸(C16:0),肉豆蔻酸(C14:0),分别占总脂肪酸的40.58-58.12%、20.95-41.95%、4.90-13.01%。主要的多不饱和脂肪酸为二十碳四烯酸(C20:4)和二十碳五烯酸(C20:5),分别占总脂肪酸的0.95-6.24%和1.07-7.11%。T.minus(3 m M,m BG-11)棕榈油酸含量最高,占总脂肪酸的56.44%,占干重的21.96%,具有高棕榈油酸积累潜力。其次探究3株高产油脂潜力藻株在4种初始氮浓度下(1、3、9、18 m M)生长、生化组成时相变化以及胞内外氮浓度变化情况,为理解氮对微藻能量流动规律提供理论基础。结果显示,4种不同初始氮浓度下,最高生物量均在3 m M氮浓度组获得,分别为Tribonema sp.LJYY-2:6.53 g/L,Tribonema sp.LXQQ-36:6.21 g/L,T.minus:5.55 g/L。培养基中氮素营养水平影响三株黄丝藻对氮素的吸收同化和生长,Tribonema.sp.LXQQ-36胞内氮含量最高,为3.45%DW。氮对黄丝藻油脂积累的影响存在种间差异,在合适初始氮浓度范围内,Tribonema sp.LXQQ-36油脂含量与初始氮浓度负相关,1 m M氮浓度组油脂含量最高,为48.70%DW,Tribonema sp.LJYY-2和T.minus油含量与初始氮浓度正相关,分别在9 m M和18 m M氮浓度组油脂含量最高,分别为48.58%DW和52.25%DW。接着探究Tribonema sp.LXQQ-36不同光暗周期(8h:16h、12h:12h、16h:8h、24h:0)、不同光强(单侧200、300μmol photons m-2 s-1、双侧300μmol photons m-2s-1)下生长、油脂积累和脂肪酸组成情况,为提高油脂产率和脂肪酸产量提供策略。结果显示,光强为300μmol photons m-2 s-1时,在不同光暗周期下Tribonema sp.LXQQ-36的生长和总脂含量均随着光照时间的增加而增加,光暗周期为24h:0时生物量最高为6.61 g/L,总脂含量最高为51.89%DW。不同光强下,Tribonema sp.LXQQ-36的生物量随着光强的增加而增加,光强为双侧300μmol photons m-2s-1时生物量最高为7.3 g/L,总脂含量随着光强的增加先增加后降低,单侧300μmol photons m-2 s-1时总脂含量最高,为51.89%DW。不同光暗周期下,Tribonema sp.LXQQ-36棕榈油酸(C16:1)和棕榈酸(C16:0)的变化趋势与初始氮浓度相关。光照周期为16h:8h时棕榈油酸(C16:1)含量最高,3 m M和18 m M氮浓度下分别为45.07%TFAs和45.43%TFAs。短光照高氮有利于二十碳五烯酸(C20:5)的积累,长光照高氮有利于二十碳四烯酸(C20:4)的积累。最后探究T.minus在不同培养方式(批量培养和补氮培养)和不同氮浓度下(3、9、18 m M)生长、油脂及氮吸收的情况,为揭示黄丝藻氮吸收机制提供理论基础。结果显示,T.minus补氮培养下生物量、油脂产率均比批量培养下更高,最高生物量和油脂产率分别为5.94 g/L、147.59 mg/L/d,分别在1-3 m M和3-9 m M组取得。T.minus对氮的吸收能力存在一定的阈值。细胞内氮素含量与叶绿素a的变化趋势相近,均受初始氮浓度的影响。硝酸还原酶活性呈双峰或三峰曲线变化过程,T.minus硝酸还原酶为诱导酶,活性受培养基中氮浓度调节。总体来说,T.minus生长快、易培养、易收获,能获得具有竞争力的油脂和棕榈油酸含量及产率,有望成为大规模生产棕榈油酸的植物新资源。