探秘三种栅藻科菌株：形态、分子进化、生长及类胡萝卜素合成研究 —— 解锁藻类资源新密码

为探究三种栅藻科菌株（IBSS - 12、IBSS - 109 和 IBSS - 112）的特性，研究人员开展了形态、分子系统发育、生长及类胡萝卜素生成的研究。结果发现不同菌株特性各异，其形态生理和生化特征可作分类标准，对藻类研究意义重大。

　　研究了三种栅藻科（Scenedesmaceae）菌株（IBSS - 12、IBSS - 109 和 IBSS - 112）的形态、分子系统发育、生长以及类胡萝卜素生成情况。这些菌株在两阶段分批培养中培养了 18 天。在 “绿色” 阶段，细胞在适宜条件下生长；而在 “红色” 阶段，细胞则暴露于非生物胁迫之下。形态学和分子分析表明，菌株 IBSS - 12 和 IBSS - 109 属于腔星藻属（Coelastrella），菌株 IBSS - 112 被鉴定为链带藻属（Desmodesmus）。在 “绿色” 阶段，链带藻（Desmodesmus，IBSS - 112）在第 7 天达到最大细胞数量，是腔星藻属（Coelastrella）菌株的两倍。所有菌株的细胞体积几乎增加了一倍，并且有显著的干生物质积累（1.5 - 1.8 g L^{? 1}）。在第 9 天，类胡萝卜素与叶绿素的比率增加了 1.5 - 2 倍，这是切换到 “红色” 阶段的信号。胁迫条件导致链带藻（Desmodesmus）IBSS - 112 大量细胞死亡，而腔星藻属（Coelastrella）菌株在实验结束时细胞数量增加了三倍。IBSS - 12 和 IBSS - 109 的干重分别增加了 4 倍和 2.5 倍。在整个实验期间，IBSS - 12 和 IBSS - 109 的干生物质生产力分别为 0.32 g L^{? 1} day^{? 1}和 0.25 g L^{? 1} day^{? 1}。色素分析揭示了绿色产类胡萝卜素微藻的典型模式，两种腔星藻属（Coelastrella）菌株均呈现明亮的橙色，且类胡萝卜素含量增加。IBSS - 12 的类胡萝卜素含量是 IBSS - 109 的两倍。腔星藻属（Coelastrella）菌株的类胡萝卜素谱包含有价值的酮类胡萝卜素，其中虾青素（astaxanthin）、角黄素（canthaxanthin）和海胆酮（adonixanthin）占主导（分别占总类胡萝卜素的 19 - 26%、14 - 15% 和 12 - 14%）。所获得的研究菌株的形态生理和生化特征可作为额外的分类标准。