导　　师： 胡章立

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 氢气作为一种理想的可替代能源,具有燃烧热值高、清洁、可再生等优势,其开发与利用受到广泛关注。在众多产氢有机体中,由于绿藻氢酶活性高、培养条件简单、生长速度快等,绿藻产氢被视为最具应用前景的生物制氢途径。本研究以单细胞真核绿藻——莱茵衣藻为材料,构建了FNR沉默藻株amiR-FNR,在此基础上建立其蓝光诱导调控FNR表达系统,获得工程藻株amiR-FNR-B并应用于衣藻持续制氢研究,具体研究结果如下:第一部分内容是利用ami RNA技术,构建FNR沉默载体pDp124-amiR-FNR,该载体使用PsaD基因的启动子启动amiRNA表达,带巴龙霉素抗性标签,通过珠磨法转化入莱茵衣藻CC-849,筛选并验证获得转化子amiR-FNR。qPCR结果显示,相比于野生型CC-849,amiR-FNR的FNR表达量下调了32%,至此,成功获得FNR缺陷藻株。气相色谱结果显示amiR-FNR 7天的总产氢量是野生型的5倍;利用Phyto-PAM检测藻细胞叶绿素荧光参数,结果显示amiR-FNR的最大光合效率(Fv/Fm)比野生型下调了12.8%,实际光合效率(Yield)下调了16.4%,相对电子传递速率(ETR)下调了16.4%,光化学淬灭参数(qP)下调了25.6%,表明敲降FNR影响了衣藻光合效率;气相色谱结果显示培养瓶中amiR-FNR顶空氧气占比量比野生型CC-849显著性偏低,最低仅为9.1%,比野生型低了41%;qPCR结果显示,相比于野生型,amiR-FNR的氢酶编码基因HydA1的相对表达量提高了84%,HydA2提高了75%;铁氧还原酶(Fd)的亚基Fdx5表达水平相较于野生型提高了16.76倍,表明amiR-FNR细胞内形成了厌氧环境,诱导了Fdx5高表达,Fd的电子接收中心PetF相对表达量提高了87%,说明敲降FNR有利于提高电子从Fd传向氢酶的活性,促进衣藻产氢;检测了细胞对数期前期的淀粉含量,结果显示,amiR-FNR较野生型的淀粉量多了42%,表明敲降FNR有利于衣藻前期淀粉的积累,利于衣藻通过分解淀粉产生电子的间接途径,为H合成提供底物。为了

关 键 词： 莱茵衣藻 生物制氢 光控系统

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