科研成果
【科研动态】重点实验室尚常花副教授课题组发表海藻糖调节盐藻代谢方面的最新研究成果
盐藻是一类极度耐盐的单细胞真核绿藻,自身可以合成油脂,其油脂成分与油料植物相似,且油脂含量较高,并且能在胁迫条件下大量积累油脂,是理想的生物柴油原料。
海藻糖是一种稳定的非还原性二糖,存在于藻类、酵母、细菌、低等植物、昆虫和其它无脊椎动物中。前人研究发现叶面施用海藻糖改善了干旱胁迫下向日葵的生长、氧化防御系统、产量和油脂成分。但是,目前对海藻糖的研究主要集中在抗逆性和特异性保护等方面,有关外源海藻糖对盐藻生长和代谢的影响的研究尚无报道。
本研究以盐藻为材料,分析不同浓度的外源海藻糖(1mM、2mM、3mM、5mM、10mM)处理下盐藻的生长速率、生物量、碳水化合物含量、蛋白质含量、淀粉含量、油脂含量、脂肪酸组成和淀粉代谢关键酶AGPase编码基因的表达水平,重点关注外源海藻糖对盐藻淀粉及油脂含量的影响。研究结果显示海藻糖处理的盐藻细胞中,蛋白质含量、碳水化合物含量和油脂含量显著升高,而淀粉含量下降。据此推测,海藻糖通过抑制淀粉合成,使葡萄糖流向油脂合成途径,从而促进了油脂的合成。在海藻糖浓度为3mM时,降低淀粉含量和提高油脂含量的效果最明显。此外,海藻糖处理能够提高盐藻中棕榈油酸、α-亚麻酸、硬脂酸、亚油酸的含量,并且降低棕榈酸和油酸的含量。本研究为增强微藻油脂合成提供了新的参考。
图1 图2
盐藻培养15、20天时不同浓度海藻糖处理下的淀粉含量
图3 图4
盐藻培养15、20天时不同浓度海藻糖处理下的油脂含量
2024年6月30日,尚常花副教授课题组在国际学术期刊《Algal Research》在线发表题为“The effect of trehalose on the contents of starch and oil in microalga Dunaliella parva”的最新研究成果。2022级生物学硕士研究生黄丽玫为第一作者,2022级生物学硕士研究生阮铃茹为共同第一作者,尚常花副教授为通讯作者。《Algal Research》是藻类学领域中科院2区期刊,IF=4.6。本论文得到广西重点研发计划项目(2023AB01132和2021AB27009)及广西研究生教育创新计划项目(YCSW2024164)的资助。
(图文/尚常花 审/马姜明 莫燕华)
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