重离子束诱变选育高效固碳微藻工程株研究获进展

来源：近代物理研究所 2024-07-09 10:18

该研究利用兰州重离子研究装置提供的碳离子束，对环境适应性强的四尾栅藻进行诱变选育，获得了两株光合特性、固碳能力与野生型对比鲜明的突变株。

近日，中国科学院近代物理研究所在重离子束诱变选育高效固碳微藻工程株研究中取得进展。该研究发现重离子束辐射诱变对四尾栅藻突变株能量转换和碳代谢途径具有影响，并可以获得兼具高效固碳能力和抗逆性的四尾栅藻突变株。相关研究成果发表在《生物资源技术》（Bioresource Technology）上。

微藻是一类在水域环境中广泛存在的单细胞水生植物，在碳捕获与封存、 三废 绿色处理和资源化利用等方面的应用前景广阔。因此，研究微藻的生物学特性和代谢途径，开发出能够高效固碳的微藻工程株，将是推动该领域技术进步的关键。

该研究利用兰州重离子研究装置提供的碳离子束，对环境适应性强的四尾栅藻进行诱变选育，获得了两株光合特性、固碳能力与野生型对比鲜明的突变株。其中，高固碳能力突变株生物量积累高于野生型的28.34 %，并表现出对长时间高光胁迫的适应性。研究通过对两株突变株光合特征与比较蛋白组学的关联分析发现，重离子束辐射诱导的中心碳代谢差异蛋白对突变株固碳能力强弱起到调控作用；与突变株固碳能力关联的三羧酸循环差异调控，为高效固碳微藻工程株选育提供了潜在靶点。

上述成果为选育高效固碳的微藻工程株开辟了新途径，并证明了重离子束诱变育种技术在培育具有工业应用潜力的抗逆性突变藻株方面的优势。

研究工作得到国家青年科学基金项目、国家重点研发计划、甘肃省自然科学基金重点项目等的支持。

重离子束诱变选育和突变株比较蛋白组学关联分析流程

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