高产虾青素诱变雨生红球藻及雨生红球藻的诱变培育方法

    专利2026-07-11  5


    本发明属于雨生红球藻养殖,具体的说,涉及一种高产虾青素诱变雨生红球藻及雨生红球藻的诱变培育方法。


    背景技术:

    1、雨生红球藻是虾青素的主要来源,为了提高虾青素产率,技术工作者一直致力于雨生红球藻藻株的培育,以获得具有更高虾青素产量的雨声红球藻。

    2、通过筛选和培育优良微藻种质资源,能提高微藻的规模化高密度的培养,增加商业化品种的多样性。藻种的筛选与培育育是优良种质开发的必要手段,也是微藻产业化持续稳定发展的基础之一。目前,藻种选育的手段包括自然选育、诱变育种、细胞融合、基因工程等。单一的自然选育及诱变育种存在随机性较大、遗传性状不稳定等缺点;细胞融合技术因雨生红球藻独特的生活史而较难融合或融合后较难恢复细胞活性;基因工程受雨生红球藻基因组测序的瓶颈影响始终未能获得完善的技术;基础研究中所使用的原始藻株本身为实验藻株而非生产应用藻株,其自身性状不突出。

    3、现阶段针对雨生红球藻的优良种质选育在基础及应用研究中已有较多成果,国内外众多研究团队围绕自然选育、诱变育种、细胞融合等手段获得了较多具有特定优良性状的新藻株,但应用研究所获得的优良藻株绝大多数是在实验室或室内条件下完成与验证,缺乏在规模化养殖全流程中的逐级筛选、评价与优化,使得其在室外规模化养殖中往往出现优势性状不突出甚至无法养殖的情况。

    4、目前,可规模化养殖的雨生红球藻,虾青素含量普遍在2-6%,提高雨生红球藻的虾青素含量和产率一直是雨生红球藻养殖技术的攻关方向。


    技术实现思路

    1、为了克服背景技术中存在的问题,本发明的第一目的在于提供一种高产虾青素的诱变雨生红球藻株,该藻株性能稳定,扩培速率快、虾青素产率稳定、管道增殖细胞密度高,虾青素含量达5.16%以上,最高达7.21%,虾青素产率达2.97mg/l/d以上。本发明的第二目的在于提供一种雨生红球藻的的诱变培育方法,该培育方法所得的雨生红球藻性能稳定,在室外规模化养殖中仍能保持性能优势性,虾青素含量和产率均明显高于原株。

    2、所述的高产虾青素诱变雨生红球藻株,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m20232109,保藏日期2023年11月01日。

    3、进一步的,所述诱变雨生红球藻株由雨生红球藻藻株s/hp-3诱变培育后获得。

    4、进一步的,所述诱变雨生红球藻株较原藻株同期培养干重增加27.2%,虾青素含量增加18.6%,虾青素产率增加50.3%。

    5、(1)诱变平板筛选

    6、将雨生红球藻悬浮液中加入甲基磺酸乙酯混合震动进行诱变,洗涤并重悬后进行紫外诱变。

    7、(2)孔板筛选

    8、用含二苯胺及/或多菌灵的bg11固体平板进行条件筛选。

    9、(3)室内强光胁迫

    10、对步骤(2)藻株先增殖,增殖后加入转红培养基同时增加光强至150-300μmolphotons/(m2·s)进行胁迫。

    11、进一步的,步骤(3)的强光胁迫是在室内柱状反应器内进行;所加转红培养基为目前虾青素养殖中常规转红培养基,光照强度为150-300μmol photons/(m2·s)。

    12、进一步的,所述的高产虾青素的雨生红球藻株诱变培育方法在强光胁迫后继续进行以下步骤的培育:

    13、(4)室外胁迫

    14、将步骤(3)所得藻株在室外柱状反应器内先增殖,增殖后加入转红培养基同时正常光照胁迫培养。

    15、(5)单细胞挑藻及藻株纯化及驯化。

    16、进一步的,挑选步骤(1)生长速度快的藻株进行步骤(2)的筛选;选取步骤(2)藻落生成速度快、藻落大的藻株进行步骤(3)的强光胁迫。

    17、进一步的,步骤(1)的紫外强度为120-200μw/cm2强度下照射8-12min,甲基磺酸乙酯浓度为0.5-2.5%(v:v)。

    18、用上述的诱变培育方法培育出的诱变雨生红球藻株。

    19、原藻株为s/hp-3、sj-7和sl-1经本发明的诱变培育方法所获得的诱变雨生红球藻株。

    20、本发明的有益效果:

    21、本发明高产虾青素的诱变雨生红球藻株,性能稳定,扩培速率快、虾青素产率稳定、管道增殖细胞密度高,虾青素含量达5.16%以上,最高达7.21%,虾青素产率达2.97mg/l/d以上,是目前报道的最高虾青素含量雨生红球藻株。

    22、本发明的雨生红球藻株的诱变培育方法,所培育出的雨生红球藻突变遗传稳定性好,性能稳定、扩培速率快、虾青素产率稳定,且较原株相比,干重、虾青素含量及产率、扩陪速度均明显提高。



    技术特征:

    1.一种高产虾青素的诱变雨生红球藻株,其特征在于,所述诱变雨生红球藻株,保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m20232109,保藏日期2023年11月01日。

    2.根据权利要求2所述的诱变雨生红球藻株,其特征在于,所述诱变雨生红球藻株虾青素含量达5.16%以上,虾青素产率达2.97mg/l/d以上。

    3.一种高产虾青素的雨生红球藻株诱变培育方法,其特征在于,包括以下步骤:

    4.根据权利要求3所述的培育方法,其特征在于,步骤(3)的强光胁迫在室内柱状反应器内进行。

    5.根据权利要求3或4所述的培育方法,其特征在于,强光胁迫后继续进行以下步骤的培育,

    6.根据权利要求3所述的培育方法,其特征在于,挑选步骤(1)生长速度快的藻株进行步骤(2)的筛选;选取步骤(2)藻落生成速度快、藻落大的藻株进行步骤(3)的强光胁迫。

    7.根据权利要求3所述的培育方法,其特征在于,步骤(1)的紫外诱变的光照强度120-200 μw/cm2,甲基磺酸乙酯浓度为0.5-2.5%(v:v)。

    8.用权利要求3至7任一项所述的诱变培育方法培育出的诱变雨生红球藻株。


    技术总结
    本发明涉及一种高产虾青素诱变雨生红球藻及雨生红球藻的诱变培育方法,属于雨生红球藻养殖技术领域,本发明的高产虾青素诱变雨生红球藻保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No:M20232109,保藏日期2023年11月01日,该藻株性能稳定,扩培速率快、虾青素产率稳定、管道增殖细胞密度高;本发明的雨生红球藻的诱变培育方法,通过对雨生红球藻联合诱变,并对诱变后的雨生红球藻进行删选,获得高产虾青素的优良藻株,且所得藻株遗传稳定性好,性能稳定,相对于原藻株,虾青素产率明显提高。

    技术研发人员:滕焯然,李路荣,宋立荣,柏冠羽,郑凌凌,邢耀民
    受保护的技术使用者:中国科学院水生生物研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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