中科院實驗海洋生物學重點實驗室“藻類生理學與發(fā)育調(diào)控研究組”以海洋硅藻三角褐指藻為研究對象，發(fā)現(xiàn)在高碳條件下不僅其生長速度加快，油脂含量也顯著升高。通過生理生化測定以及基因表達分析，發(fā)現(xiàn)氧化型磷酸戊糖途徑（OPPP）的活性顯著上調(diào)，表明三角褐指藻在高碳條件下可以利用該途徑產(chǎn)生的NADPH，并通過脂肪酸碳鏈的延長來分配使用細胞產(chǎn)生的還原力。研究結(jié)果解釋了藻類在高速生長和油脂快速積累過程中NADPH的來源及其在二者中分配，論文發(fā)表在近期出版的Biotechnology for Biofuels上（2015，8:78），博士生伍松翠為第一作者。
同時，該研究組基于海藻可以利用無機碳源（如HCO3-、CO2等）進行光合自養(yǎng)和利用有機碳源進行兼養(yǎng)和異養(yǎng)的特點，同中科院上海生命科學研究院合作，從甘油、葡萄糖、甘氨酸等有機物中篩選了可供三角褐指藻生長利用的有機碳源，利用穩(wěn)定同位素標記技術(shù)，研究了有機碳源在細胞中的代謝過程及其路徑。研究結(jié)果顯示，在有機碳源存在的條件下光照射可以顯著提高三角褐指藻的生長速度，且其生長速度與光強呈正相關(guān)。通過代謝組學分析，發(fā)現(xiàn)光呼吸過程參與了三角褐指藻的有機物代謝過程。相關(guān)論文發(fā)表在Biotechnology for Biofuels上（2015，8:73），博士后黃愛優(yōu)為第一作者。
該研究組還發(fā)現(xiàn)，三角褐指藻不飽和脂肪酸代謝路徑及其主要捕光色素系統(tǒng)——巖藻黃素-葉綠素a/c-蛋白質(zhì)復合體（FCP）受到硅元素的影響，表現(xiàn)為缺硅時不飽和脂肪酸相對含量下降；盡管正常條件下缺硅會導致FCP含量顯著下降，但其生長速度不受影響；然而，在低溫和綠光條件下，缺硅卻顯著降低其生長速度。由此認為，硅元素對三角褐指藻在深水中的生存具有重要作用。相關(guān)研究論文發(fā)表在Scientific Reports上（2014，4: 3958），博士生趙佩佩為第一作者。
以上研究得到了國家自然科學基金、科技部基礎(chǔ)性工作專項以及國際科技合作專項等項目的資助。
相關(guān)論文鏈接
論文1：http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/8/1/78
論文2：http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/8/1/73
論文3：http://www.nature.com/srep/2014/140204/srep03958/full/srep03958.html
主要有機物質(zhì)被三角褐指藻代謝過程中C骨架的變動情況
