摘要
随着化石燃料造成的环境污染及能源紧张问题，以及“双碳”背景下能源的发展战略转变，微藻作为生产生物柴油的原料，以其光合作用效率高、生长周期短、油脂含量高以及绿色环保的特性备受关注。微藻油脂的积累受多种转录因子的调控，其中WRINKLED1(WRI1)转录因子已在拟南芥、大豆、蓖麻等植物中被证明是油脂合成过程中的重要调控因子。为探究WRI1转录因子对小球藻(Chlorellaprotothecoides)油脂合成的调控机制，本研究克隆了杜氏藻(Dunaliellaparva)中的WRI1转录因子，利用构建了转WRI1小球藻，检测了其生长状况和油脂含量，并利用转录组学手段初步探究WRI1转录因子对小球藻油脂积累的调控作用，为进一步合理改造小球藻，提高油脂含量奠定基础。具体结果如下: 本研究成功构建了转WRI1小球藻。从D.parva中成功扩增出WRI1基因片段，构建了pCAMBIA1302-DpWRI1表达载体，并以农杆菌介导转化至C.protothecoides。确定了以潮霉素B作为转基因藻筛选标记时的浓度:固体培养时为40μg/mL、液体培养时为200μg/mL。通过潮霉素B筛选及PCR、RT-PCR鉴定获得了转WRI1小球藻。 利用尼罗红染色法和有机试剂提取法测定了转WRI1小球藻藻细胞中油脂含量，发现转WRI1基因小球藻藻细胞中积累了更多的脂滴，其相对油脂含量为野生型的1.3倍;总油脂含量和油脂产量分别为18.71％、0.32g/L。同时通过对转WRI1小球藻的生长状况分析发现，WRI1转录因子的转入对小球藻的生长趋势无显著影响。 转录组学分析表明WRI1转录因子上调了糖酵解/糖异生过程的3-磷酸甘油醛脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸异构酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶;三酰甘油合成过程二酰甘油酰基转移酶;甘油磷脂代谢过程的甘油磷酸二酯磷酸二酯酶的基因的表达，促进甘油三酯合成过程前体物质生成，通过下调参与脂肪酸降解过程中的酰基辅酶A氧化酶和乙酰辅酶A乙酰基转移酶1基因的表达，减少了脂肪酸降解，从而增加了小球藻藻细胞中甘油三酯的含量。
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