[发明专利]利用光合放氧电子分离快速筛检核诱变固碳藻株的方法

说明书

本发明涉及生物质能利用技术，旨在提供一种利用光合放氧电子分离快速筛检核诱变固碳藻株的方法。包括：将处于对数生长期的微藻置于钴60‑γ射线核辐照条件下进行诱变，静置恢复后依次进行单个藻株纯化、单株接种和扩大培养；采集微藻样品，分别测试其获得微藻光合放氧速率数据和微藻光合作用反应中心的叶绿素电子分离效率数据；分别选取两组数据中最高的前10名，将同时能列入两个筛选结果中的藻株作为高生长固碳速率的优良藻株。本发明能将筛选核诱变后的高效固碳藻株突变体的劳动耗时由传统直接测量微藻生长速率方法的90天减少到30天，大幅度提高了核诱变藻株突变体的筛选工作效率，显著降低了劳动时间成本。

技术领域

本发明是关于生物质能利用和二氧化碳减排技术，特别涉及一种利用光合放氧电子分离快速筛检核诱变固碳藻株的方法。

背景技术

利用微藻减排CO₂的生物工程技术已经被广泛研究了数十年(Sivakumar etal.2014)。微藻因其高固碳效率成为了可被持续利用的生物燃油制备的原料(Breuer etal.2012；Hu et al.2008)。可生长在海水中的微藻同时可以减缓淡水危机(Taher et al.,2014)，同时较高的盐度可以避免多种淡水微生物的生物入侵，使得利用海水来培养微藻具有更大的价值和前景。然而，利用微藻来固定CO₂需要微藻在生长环境中有较高的生长固碳速率(Cheng et al.2013b)。因此如何选育高生长固碳速率的优良藻株就成了固定CO₂问题的关键。

近几年微藻诱变育种方法已经广泛用于微藻固碳的研究中，包括物理诱变方法如紫外辐射和离子束，以及化学诱变方法如叠氮化钠、二乙基硫酸盐和乙基甲磺酸盐。此外⁶⁰Co-γ射线具有强穿透力，并且诱变时间短，诱变效率高，使得核辐射诱变成为一种获得目标突变株的高效诱变方法。但是对于诱变后成千上万个藻株，如何快速地选育高效固碳的藻株，是一直以来的瓶颈问题。

传统筛检方法一般对于诱变后的藻株做单株纯化培养，然后逐步扩大培养并连续测量比较生长速率，从而筛选出高效固碳藻株。这种方法耗时耗力，且需消耗大量的微藻培养基，效率非常低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种利用光合放氧电子分离快速筛检核诱变固碳藻株的方法。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种利用光合放氧电子分离快速筛检核诱变固碳藻株的方法，包括下述步骤：

(1)将处于对数生长期的微藻置于钴⁶⁰-γ射线核辐照条件下进行诱变，然后静置恢复一个月；

(2)取恢复生长后的微藻接种至由微藻培养基制成的琼脂板中进行单个藻株纯化培养，然后以96孔板接种单株纯化后存活的藻株，再取96个试管分别一一对应接种96孔板的每个孔藻液进行扩大培养，各培养周期均为7天；

(3)在96个试管中分别采集1毫升经扩大培养的微藻样品，置于溶氧测试仪的样品槽内，控制溶氧测试仪的光照强度，测量样品槽内由微藻光合作用释放的氧气溶解浓度，进而获得微藻光合放氧速率数据；

(4)在96个试管中分别采集50微升经扩大培养的微藻样品，置于快速重复荧光仪的样品槽内，对微藻样品进行光束刺激实验，进而获得微藻光合作用反应中心的叶绿素电子分离效率数据；

(5)分别选取光合放氧速率最高的前10名的藻株，以及叶绿素电子分离效率最高的前10名的藻株，将同时能列入两个筛选结果中的藻株作为高生长固碳速率的优良藻株。

本发明中，所述的微藻是小球藻、微拟球藻或螺旋藻中的任意一种。