近日，中國科學(xué)院近代物理研究所在重離子束誘變選育高效固碳微藻工程株研究中取得進(jìn)展。該研究發(fā)現(xiàn)重離子束輻射誘變對四尾柵藻突變株能量轉(zhuǎn)換和碳代謝途徑具有影響，并可以獲得兼具高效固碳能力和抗逆性的四尾柵藻突變株。相關(guān)研究成果發(fā)表在《生物資源技術(shù)》（Bioresource Technology）上。

微藻是一類在水域環(huán)境中廣泛存在的單細(xì)胞水生植物，在碳捕獲與封存、“三廢”綠色處理和資源化利用等方面的應(yīng)用前景廣闊。因此，研究微藻的生物學(xué)特性和代謝途徑，開發(fā)出能夠高效固碳的微藻工程株，將是推動該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。

該研究利用蘭州重離子研究裝置提供的碳離子束，對環(huán)境適應(yīng)性強的四尾柵藻進(jìn)行誘變選育，獲得了兩株光合特性、固碳能力與野生型對比鮮明的突變株。其中，高固碳能力突變株生物量積累高于野生型的28.34 %，并表現(xiàn)出對長時間高光脅迫的適應(yīng)性。研究通過對兩株突變株光合特征與比較蛋白組學(xué)的關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，重離子束輻射誘導(dǎo)的中心碳代謝差異蛋白對突變株固碳能力強弱起到調(diào)控作用；與突變株固碳能力關(guān)聯(lián)的三羧酸循環(huán)差異調(diào)控，為高效固碳微藻工程株選育提供了潛在靶點。

上述成果為選育高效固碳的微藻工程株開辟了新途徑，并證明了重離子束誘變育種技術(shù)在培育具有工業(yè)應(yīng)用潛力的抗逆性突變藻株方面的優(yōu)勢。

研究工作得到國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目、國家重點研發(fā)計劃、甘肅省自然科學(xué)基金重點項目等的支持。

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重離子束誘變選育和突變株比較蛋白組學(xué)關(guān)聯(lián)分析流程