常壓室溫等離子體誘變選育高產(chǎn)二十二碳六烯酸裂殖壺藻藻株

中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所卜登攀研究員研究團隊發(fā)表在知名期刊《動物營養(yǎng)學報》上的一篇文章：常壓室溫等離子體誘變選育高產(chǎn)二十二碳六烯酸裂殖壺藻藻株。

裂殖壺藻是一種海洋微藻，富含二十二碳六烯酸（DHA）等長鏈不飽和脂肪酸。DHA是 ω-3多不飽和脂肪酸的一種，具有抗氧化、降血壓以及預防心腦血管疾病的功能。飼糧中添加裂殖壺藻可顯著提高犢牛生長性能，并一定程度上緩解犢牛腹瀉，但自然界篩選的野生藻種無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，因此獲得一株富含 DHA 的裂殖壺藻生產(chǎn)藻株有重大研究和應用意義。傳統(tǒng)紫外及化學誘變存在正向突變率低、誘變效果差等問題。因此，本研究采用常壓室溫等離子體（ARTP）作為誘變方法開展試驗，ARTP是近年來新興的一種誘變技術(shù)，它產(chǎn)生高能氦氣等多種活性粒子誘發(fā)其產(chǎn)生基因突變，具有操作簡便、高效安全、正向突變率高等優(yōu)點，已得到了廣泛應用。

本研究旨在通過誘變選育得到一株高產(chǎn)DHA的裂殖壺藻藻株，為進一步開發(fā)緩解幼齡動物腹瀉的新型飼料奠定基礎(chǔ)。使用裂殖壺藻原始藻株 ATCC20888，通過常壓室溫等離子體（ARTP）對藻株進行誘變，再進一步通過建立丙二酸、2，2'-聯(lián)吡啶及丙二酸-2，2'-聯(lián)吡啶復合篩選方法對誘變藻株進行快速篩選，對篩選突變藻株進行搖瓶發(fā)酵，利用磷酸香草醛法和高效氣相色譜法對突變藻株的油脂、DHA產(chǎn)量快速檢測，得到高產(chǎn)DHA的藻株。結(jié)果表明：丙二酸、2，2'-聯(lián)吡啶及丙二酸-2，2'-聯(lián)吡啶復合篩選均可以提高裂殖壺藻藻株的平均DHA 產(chǎn)量，較原始藻株分別提高了32.20%、25.01%和29.71%。通過丙二酸-2，2'-聯(lián)吡啶復合篩選得到的誘變藻株I-F-9，其DHA含量（54.56%）及產(chǎn)量（10.88g/L）分別比原始菌株增加了74.62%和61.17%（P<0.05）。

​由此可見，通過ARTP選育的裂殖壺藻藻株I-F-9 較原始藻株 DHA 含量及產(chǎn)量均有顯著提高，且其 DHA 產(chǎn)量處于目前同類研究前列。
 

文章精彩內(nèi)容如下：

▲圖2丨裂殖壺藻ARTP誘變致死率曲線

 

▲圖4丨2,2'-聯(lián)吡啶篩選裂殖壺藻藻株生物量、油脂產(chǎn)量、DHA產(chǎn)量測定

▲圖5丨復合篩選裂殖壺藻藻株生物量、油脂產(chǎn)量、DHA產(chǎn)量測定

相關(guān)產(chǎn)品

常壓室溫等離子體誘變育種儀ARTP(Atmospheric Room Temperature Plasma)是一種全新的射頻放電技術(shù)，該技術(shù)使用惰性氣體放電，能夠在常壓室溫條件下產(chǎn)生大量高能量的活性粒子；研究表明，活性粒子可以有效的用于細胞的遺傳物質(zhì)并導致DNA結(jié)構(gòu)損傷，進而利用細胞自身高容錯率的修復機制，產(chǎn)生大量的突變位點，最終獲得大容量的基因突變庫。

▲圖丨常壓室溫等離子體誘變育種儀ARTP（來源：天木生物）

ARTP特點：

• 非轉(zhuǎn)基因手段，突變性能更強、突變位點更豐富

• 專有氦氣等離子體有變技術(shù)，能量高，基因損傷強度大

• 放電條件溫和，活性粒子豐富，使用方便安全

• 易維護、運行費用低

• 應用范圍廣

應用領(lǐng)域：
原核生物（如細菌、放線菌等）、真核生物（如霉菌、酵母、藻類、高等真菌等）及植物細胞。
截止到2022年08月29日，中文文獻404篇，英文文獻167篇，專利230篇，學位論文165篇，共計966篇