■本報(bào)記者 沈春蕾
蝦青素是天然的強(qiáng)抗氧化劑，雨生紅球藻是天然蝦青素生產(chǎn)的主要來(lái)源，但在自然狀態(tài)下藻株生長(zhǎng)速率慢、蝦青素產(chǎn)量低。
中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程所研究員黃青課題組對(duì)雨生紅球藻的誘變和篩選技術(shù)開展了研究，獲得了諸多高產(chǎn)蝦青素的雨生紅球藻突變株，其中最高單位蝦青素產(chǎn)量是誘導(dǎo)前出發(fā)藻株的近兩倍。
研究中，他們分析了不同突變?cè)逯甑纳砩卣鞯?，與中科院煙臺(tái)海岸帶所研究員秦松課題組合作，驗(yàn)證了突變?cè)逯曛形r青素產(chǎn)量的提高與參與調(diào)控類胡蘿卜素合成的關(guān)鍵酶的基因表達(dá)水平密切相關(guān)，并討論了有關(guān)誘變機(jī)理。
黃青指出，這項(xiàng)工作也表明了低溫等離子體是一種有效的獲得高產(chǎn)蝦青素突變株的誘變技術(shù)。另外，他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“如何從這些誘變株中快速篩選具有高產(chǎn)蝦青素性能的突變株，也是目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)發(fā)展高效的誘變育種技術(shù)至關(guān)重要。”為此，他提出基于生物光譜的誘變?cè)逯旰Y選方法。
生物光譜具有簡(jiǎn)單、快速、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)和無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)，結(jié)合顯微成像能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物體進(jìn)行多組分、微觀空間的觀測(cè)。
黃青研究組從分析雨生紅球藻細(xì)胞的化學(xué)成分及隨時(shí)間變化過(guò)程入手，研究其生長(zhǎng)代謝關(guān)系，在其早期生長(zhǎng)階段鑒別出高產(chǎn)蝦青素的誘變株，并建立起有效的光譜篩選的方法。
此外，黃青研究組探索了對(duì)藻株群體細(xì)胞的近紅外光譜篩選方法。他們把群體藻株的近紅外光譜并結(jié)合生化檢測(cè)建立了基于偏最小二乘的生物量、蝦青素含量及蝦青素在藻細(xì)胞的干重的百分含量的預(yù)測(cè)模型，由此可以對(duì)蝦青素不同產(chǎn)量的雨生紅球藻突變株進(jìn)行預(yù)測(cè)，獲得有較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。
黃青說(shuō)：“我們將等離子體誘變技術(shù)和生物光譜篩選技術(shù)用于雨生紅球藻的育種，主要目的是為了從自然中更有效地獲取天然蝦青素，也希望這兩項(xiàng)技術(shù)能得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。”
