Nannochloropsis granulata基因转化系统的开发及其在功能性材料生产中的应用

《Plant Biotechnology Reports》：Development of genetic transformation system for Nannochloropsis granulata and its application in functional material production

Nannochloropsis granulata遗传转化系统研究：通过优化抗生素筛选（G418和Zeocin）及引入耐热启动子/终止子，成功建立高效电穿孔转化体系，并利用sfCherry报告基因和生物合成基因验证系统稳定性，为该藻类遗传改良提供工具。

　　

摘要

Nannochloropsis granulata是一种具有广泛应用前景的微藻，可用于生物柴油原料生产和水产养殖饲料添加剂；此外，它还是具有潜在抗炎特性的二半乳糖酰二酰基甘油的来源。然而，由于缺乏针对该物种的特异性遗传转化系统，其在生物技术领域的应用进展受到了严重阻碍。在本研究中，我们开发了一种高效可靠的电穿孔介导的N. granulata遗传转化系统。所使用的菌株来自韩国的Seonjaedo岛。我们确定了抗生素G418和Zeocin的最佳使用浓度，并利用其相应的抗性基因（nptII和shble）来筛选转基因株系。为了实现外源基因的异源表达，我们引入了来自Nannochloropsis salina的HSP70和UEP基因的启动子和终止子等调控元件。通过表达作为活体报告基因的sfCherry来研究特定蛋白质的分子特性，并利用合成基因（例如类霉菌孢素氨基酸）来验证转基因功能。分子生物学分析（包括Southern印迹、Northern印迹、Western印迹、共聚焦显微镜和高效液相色谱）证实了转基因在N. granulata中的稳定整合和表达。这些结果为N. granulata建立了一个可靠的遗传转化系统，为常规遗传研究提供了有力工具，同时为进一步的遗传改良和生物技术潜力开发奠定了基础。