两株微藻的原生质体融合及诱变育种研究

论文摘要

从石家庄市和河北省有关微藻处理废水研究项目过程中所筛选得到的两株微藻,一株为栅藻（HT-1）,具有产油脂的性能;另一株为小球藻（HC-2）,对废水中总氮、总磷有较好的去除性能。众所周知,原生质体融合技术和诱变技术可以选育出优良性状的藻种。因此本论文对微藻原生质体融合进行了方法的摸索,将产油微藻与处理废水微藻进行原生质体融合,以期获得一株在处理废水能力较强的同时也可进行产油脂产率也较高的微藻;此外,对小球藻进行紫外诱变的初步研究,以获得处理废水性能优良或产油脂性能优良的藻株,为微藻的综合利用奠定基础。本论文先对小球藻与栅藻进行酶解条件的选择,确定了原生质体制备及融合的条件:小球藻加4%半纤维素酶和2%崩溃酶各500μL,酶解温度30℃,酶解时间4h,150r/min摇动孵育;栅藻加1%纤维素酶、1%半纤维素酶和1%离析酶各400μL,酶解温度25℃,酶解时间4h,150r/min摇动孵育;以PEG6000为介导进行原生质体的融合。小球藻和栅藻原生质体制备率分别为44.44%和61.11%,再生率分别为49.85%和40.17%;其次通过伊文斯兰法确定了原生质体的活性;再次选择以普通BG-11培养基添加0.2mol/L的KCl和0.1%的CaCl2作为原生质体的再生培养基;接着成功筛选到一株融合子,并对融合子进行油脂含量测定和对废水中总氮、总磷的去除率测定,油脂含量达13.89%,对总氮、总磷去除率分别为53.54%和60.24%。最后进行了小球藻的紫外诱变,诱变条件为38W紫外光源,距离光源36-40cm,照射时间25min。共筛选出三株微藻,其中UHC-2、UHC-7油脂含量分别为10.41%和10.77%,且具有良好的稳定性;UHC-5对废水中总氮、总磷、COD有较好的去除性,去除率分别达51.28%、58.77%和45.19%。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 生物能源

1.1.2 微藻能源

1.2 研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 微藻原生质体的制备

1.3.1 微藻原生质体的制备技术

1.3.2 微藻原生质体制备材料特征

1.3.3 小球藻原生质体的成功制备

1.3.4 酶法制备微藻原生质体的影响因素

1.4 微藻原生质体的融合

1.4.1 微藻原生质体融合的方法与技术

1.4.2 微藻原生质体融合的影响因素

1.5 微藻的诱变技术

1.6 研究目的及意义

1.7 研究内容和技术路线

1.7.1 研究内容

1.7.2 技术路线

2 小球藻与栅藻的原生质体的制备与融合

2.1 实验材料

2.1.1 微藻来源

2.1.2 实验仪器、试剂

2.2 实验方法

2.2.1 培养基

2.2.2 藻种的扩培

2.2.3 生长曲线的绘制

2.2.4 藻细胞的预处理

2.2.5 微藻原生质体的制备（酶解条件的确定）

2.2.6 原生质体的活力测定

2.2.7 原生质体再生培养基的选择

2.2.8 原生质体的再生率测定

2.2.9 两株微藻原生质体的制备

2.2.10 两株微藻原生质体的融合

2.2.11 融合子的筛选

2.2.12 融合子油脂含量的测定

2.2.13 融合子对废水中总氮总磷的处理效果

2.3 结果与分析

2.3.1 两株微藻生长曲线的绘制

2.3.2 酶的种类对小球藻和栅藻原生质体制备的影响

2.3.3 酶的加入量对小球藻和栅藻原生质体制备的影响

2.3.4 酶解温度对小球藻和栅藻原生质体制备的影响

2.3.5 酶解时间对小球藻和栅藻原生质体制备的影响

2.3.6 原生质体的活力结果

2.3.7 原生质体再生培养基的选择结果

2.3.8 原生质体再生率的测定结果

2.3.9 原生质体融合的结果

2.3.10 融合子油脂含量测定结果

2.3.11 融合子对废水中总氮总磷的处理结果

2.4 讨论

2.5 小结

3 小球藻紫外诱变育种的初步研究

3.1 实验材料

3.1.1 藻种

3.1.2 培养基

3.2 实验方法

3.2.1 藻液的预处理

3.2.2 小球藻的紫外线诱变

3.2.3 小球藻诱变藻株的筛选

3.2.4 小球藻诱变株的油脂含量测定

3.2.5 小球藻诱变株对废水中总氮、总磷、COD的测定

3.2.6 稳定性分析

3.3 结果与分析

3.3.1 紫外诱变的结果

3.3.2 紫外诱变小球藻的筛选结果

3.3.3 紫外诱变小球藻油脂含量测定结果

3.3.4 紫外诱变小球藻UHC-5 对废水中总氮的去除率结果

3.3.5 紫外诱变小球藻UHC-5 对废水中总磷的去除率结果

3.3.6 紫外诱变小球藻UHC-5 对废水中COD的去除率结果

3.3.7 紫外诱变小球藻UHC-2、UHC-7 稳定性分析结果

3.4 讨论

3.5 小结

4 结论与展望

4.1 结论

4.1.1 小球藻与栅藻的原生质体的制备与融合

4.1.2 小球藻紫外诱变育种的初步研究

4.2 展望

参考文献

附录1 实验仪器和试剂

附录2 培养基成分

后记

攻读学位期间取得的科研成果清单

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 孙仁旺

导师: 张红兵

关键词: 小球藻和栅藻,原生质体融合,油脂含量,废水处理,紫外诱变

来源: 河北经贸大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 河北经贸大学

分类号: Q939.9

总页数: 48

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