【摘 要】
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微藻由于生长周期短、油脂含量高及不占用农业耕地等特点被视为新型生物柴油的首选原料之一。为了解决微藻油脂积累和生物量生产之间的矛盾,本论文以小球藻（Chlorella vulgaris）为研究对象,首先利用低温等离子技术进行诱变,筛选生长速率快、油脂含量高的优良藻株,然后采用藻菌共培养技术,研究藻菌共培养对小球藻生长及油脂积累的影响。同时利用Illumina Mi Seq高通量测序技术,对微藻养殖水
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微藻由于生长周期短、油脂含量高及不占用农业耕地等特点被视为新型生物柴油的首选原料之一。为了解决微藻油脂积累和生物量生产之间的矛盾,本论文以小球藻（Chlorella vulgaris）为研究对象,首先利用低温等离子技术进行诱变,筛选生长速率快、油脂含量高的优良藻株,然后采用藻菌共培养技术,研究藻菌共培养对小球藻生长及油脂积累的影响。同时利用Illumina Mi Seq高通量测序技术,对微藻养殖水体中的微生物多样性进行了分析。低温等离子体能在短时间内造成微藻细胞的突变,产生较为明显的诱变效果。低温等离子体诱变筛选藻株M1的生物量、总脂含量、中性脂含量、总脂产率及中性脂产率分别为0.22 g/L、37.28%、19.12%、8.20 mg/（L·d）和4.21 mg/（L·d）,较野生株分别提高了29.4%、103.5%、133.5%、163.7%和202.2%。M1藻细胞油脂中的MUFA和PUFA比例分别为44.0%和19.8%,较野生株分别提高了23.6%和32.9%,作为生物柴油指标的十八烯酸C18:1也较野生株提高了64.9%。通过将小球藻与不同微生物构建共培养体系,有效促进了缺氮条件下小球藻的生长和油脂积累。在小球藻与B2.3-70:1共培养体系中,小球藻的生物量、总脂含量、中性脂含量、总脂产率及中性脂产率均为最高,分别为1.68 g/L、45.2%、23.0%、75.94 mg/（L·d）和38.65 mg/（L·d）,生物量、总脂产率和中性脂产率较纯藻培养体系分别提高了66.3%、145.7%和215.0%。此外,固氮菌B2.3促使共培养体系中小球藻积累更多的C16和C18脂肪酸,作为生物柴油指标的C18:1脂肪酸也有所增加。对微藻培养体系中的微生物多样性分析发现:南方螺旋藻养殖水体中的微生物丰富度最大,OTU为1315,北方病害螺旋藻养殖水体中的微生物丰富度最少,OTU数为900。南北方微藻养殖水体中的微生物类群共分为26个门,78个纲,134个目,230个科,433个属。四组样本在门水平的主要微生物类群具有较大的相似性,放线菌门、变形菌门和拟杆菌门为主要的门类,其中放线菌门相对丰度最高,在北方螺旋藻、北方病害螺旋藻、南方小球藻和南方螺旋藻中相对丰度分别为82.5%、67.5%、74.2%和62.4%。四组样本在纲水平的主要微生物类群具有较大的差异性。南方小球藻中最优势的微生物类群为放线菌纲,相对丰度为67.0%,其在南方螺旋藻中的相对丰度仅为21.8%。北方螺旋藻中最优势的微生物类群为腈基降解菌纲,相对丰度为54.6%,其在南方螺旋藻中的相对丰度仅为11.2%。而北方螺旋藻和北方病害螺旋藻中最优势的微生物类群均为腈基降解菌纲,相对丰度分别为54.6%和45.7%。
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