湖泊微拟球藻的遗传转化及高含油突变株的筛选研究的开题报告.docx

湖泊微拟球藻的遗传转化及高含油突变株的筛选研究的开题报告
一、研究背景
球藻是一种单细胞绿藻，是湖泊中重要的一种浮游植物。球藻含有丰富的油脂，可以用于生产生物柴油、生物液体燃料等，被誉为“绿色石油”。然而，球藻油含量通常较低，为了提高球藻油产量，需要进行遗传转化和突变筛选。
二、研究内容
本研究计划采用微植物遗传转化技术将球藻进行遗传转化，实现基因的加入、敲除、改变或替换等目标。主要包括以下几个方面内容：
1.构建遗传转化载体
基于pUC19质粒构建球藻遗传转化载体，选择适当的启动子、报告基因等。
2.球藻遗传转化
采用基因枪法、电转化法等遗传转化方法，将载体转化至球藻中，筛选出转化率较高的株系。
3.筛选高含油突变株
通过紫外线、化学物质、低温等诱变因素对球藻进行处理，筛选出高含油突变株。采用荧光显微镜或荧光素物质检测油脂含量。
三、研究意义
通过该研究，能够实现对球藻遗传改造，提高球藻油产量的目标。这将对生物燃料的生产和生物资源的利用具有重要的意义。而利用突变筛选高油含量的球藻株系，能够进一步提高球藻油产量，促进生物燃料产业的发展。
四、研究方法
本研究采用实验室分子生物学技术和微生物遗传学技术为主要手段，包括球藻遗传转化、突变诱导、油脂含量测定等方法。其中，球藻遗传转化过程中，选取pUC19质粒，选择合适的启动子，利用基因枪等方法将载体转移至球藻中。在突变筛选过程中，采用紫外线、低温等物理方法以及化学物质诱变的方法，筛选出高含油突变株系。油脂含量的检测采用荧光显微镜或荧光素物质的检测方法。
五、预期结果
1.搭建球藻遗传转化体系。
2.构建球藻遗传转化载体。
3.筛选到具有高含油突变特性的球藻株系。
4.确认突变株系的遗传信息和油脂含量。
六、研究计划
第一年：
1.构建球藻遗传转化载体。
2.优化遗传转化体系。
3.筛选转化率较高的球藻株系。
第二年：
1.诱变球藻株系。
2.筛选突变株系。
3.确定突变株系的遗传信息及油脂含量。
第三年：
1.分析筛选结果。
2.优化筛选方法，筛选出高含油的球藻株系。
3.验证筛选结果的可重复性。
七、研究难点
1.构建球藻遗传转化载体。
2.遗传转化体系的优化。
3.高含油突变株系的筛选。
4.突变株系油脂含量的检测。
八、参考文献
1.MaX,LiC,YangH,etal.(2014)EstablishmentofAgrobacteriumtumefaciens-MediatedTransformationSystemfortheMarineChlorophyte,Nannochloropsisoculata.IMPACTJournalsLLC2014.
2.LiangY,HosseiniB,KlassenJL,etal.(2017)DevelopmentofagenomeeditingtoolboxforNannochloropsisspp.PlantJournal.
3.QunzhouZhang,TimothyJ.TranandYanLu.（2014）Characterizationofamembrane-boundfattyaciddesaturasefromthemodeldiatomPhaeodactylumtricornutum.JournalofExperimentalBotany.