[发明专利]一种耐受高PH的斜生栅藻及其选育方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物工程领域，具体涉及一种耐受高PH的斜生栅藻及其选育方法。

背景技术

随着人类社会资源短缺和环境问题的日益突出，全世界正面临着能源匮乏和生态环境破坏的危机，因此，寻求一种绿色的可再生的新能源成为世界各国科学家普遍关注的科学问题。在诸多的生物中，微藻具有资源丰富，种类繁多，光合利用效率高，生长速度快、适应力强，自身合成油含量高的特点，近年来备受各国研究者关注。

栅藻又称栅列藻，绿藻门绿球藻目栅藻科的一属，是淡水中常见的浮游藻类，极喜在营养丰富的静水中繁殖，根据形态划分好多种，如斜生栅藻(Scenedesmus obliqnus)、尖细栅藻(S. acuminatus)、弯曲栅藻(S. arcuatus)、被甲栅藻(S. armatus)和四尾栅藻 (S. quadricauda)等。栅藻在水体自净和污水净化中有一定作用，是有机污水氧化塘生物相中的优势种类。它可与细菌同时附着在水中有机物碎片和其他水生植物体上，形成胶质层，吸附有机物。栅藻进行光合作用时，一方面产生氧气供细菌分解有机质的需要，另一方面还可直接利用有机质作为碳源和氮源，使水中有机物迅速降解，从而净化水体。栅藻细胞内含有丰富的蛋白质和维生素，是鱼类很好的饲料，如利用有机污水氧化塘养鱼，可获高产。大量繁殖的藻体也可作家禽的饲料。斜生栅藻等又极易进行大量人工培养，故栅藻又是研究水体污染的一种很好的实验材料。近年来利用栅藻生产石油替代品也日益受到重视，具有潜在的应用价值。

栅藻生长受诸多因素的影响，包括碳源、氮源、磷源、温度、PH等。其中PH对栅藻生长有显著的影响，一般在中性PH值下生长最好，能获得最大的生物量，在碱性PH值范围内生长缓慢，在PH值到10以上时，生长缓慢甚至不生长。

CN201010577813.9公开了一种栅藻属微藻突变株，其是由野生型栅藻属微藻0301A通过紫外诱变而获得的生长速度更快、产油量更高和/或虾青素产量更高的突变株。本发明还涉及野生型栅藻属微藻0301A及其突变株在生产生物柴油、处理污水、生产虾青素、生产鱼虾饵料或家禽家畜饲料和固定CO₂中的应用。该藻株虽然生长速度更快、产油量更高和/或虾青素产量更高，但是其生长环境并未变化，不具备耐受高PH的能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐受高PH的斜生栅藻及其选育方法。本发明选育的斜生栅藻在高PH值下能够更好的吸收利用二氧化碳，快速的生长繁殖，解决了现有斜生栅藻只能在中性PH下生长，而中性PH条件下存在二氧化碳溶解度小、固定二氧化碳效率低的问题。 

本发明耐受高PH的斜生栅藻，为斜生栅藻突变株（Scenedesmus obliqnus），命名为FSH-Y2，于2012年9月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 6551。

本发明FSH-Y2藻株可以耐受的PH值为10～12，在此PH值条件下的生长速率比原始斜生栅藻快3～6倍。

本发明FSH-Y2藻株的特征为：在显微镜下藻细胞呈纺锤形，丛生，有细胞壁膜包裹，颜色为深绿色；单个藻细胞直径约为6～10μm，较原始藻株较大，原始藻株的藻细胞直径为2～3μm。

本发明FSH-Y2藻株的18S rDNA基因测序分析结果见序列表。根据序列比对，本发明FSH-Y2藻株与已公布的栅藻藻株18S rDNA数据存在差异。

本发明的FSH-Y2藻株，在高PH生长时能增加二氧化碳的溶解度，增加栅藻光合作用中对二氧化碳的固定，对二氧化碳的减排有显著作用。斜生栅藻的生长需要吸收二氧化碳，一般来说，二氧化碳的溶解性与溶液的酸碱性有一定的关系，二氧化碳在碱性溶液中溶解度显著升高。因此，所获得斜生栅藻FSH-Y2可耐受高PH值的环境，而在高PH值环境下可以溶解更多的二氧化碳，提高了藻株对二氧化碳的固定效率，对控制二氧化碳污染的温室效应具有重要意义。

本发明耐受高PH的斜生栅藻的选育方法，包括以下内容：

（1）配制斜生栅藻生长的BG11培养基；

（2）接种原始斜生栅藻，经光照和黑暗周期诱导，对原始斜生栅藻进行活化；

（3）取对数生长期的斜生栅藻进行紫外诱变，然后进行暗培养；

（4）将暗培养后的藻液用新鲜培养液稀释后涂布到固体培养基上进行光照培养；