Page 180 - 《广西植物》2025年第4期

７ ９ ４ 广 西 植 物 ４５ 卷
Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ. Ｔｈｅｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｓｅｒｖｅ ａｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ’ｓ ｌａｒｇｅ￣ｓｃａｌｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｂｒｅｅｄｉｎｇꎻ (３) Ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ａｎｄ ｉｔｓ ｂｉｏａｃｔｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｍｅｄｉｃｉｎｅꎬ ｆｏｏｄ ａｎｄ
ｂｉｏｅｎｅｒｇｙ. Ｔｈｉｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ａｎｄ ｇｕｉｄｅｓ ｉｔｓ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ
ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｉｔｓ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａꎻ(４) Ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｔｈａｔ ｒｅｑｕｉｒｅ ｋｅｙ ｆｏｃｕｓ ａｒｅ ｏｕｔｌｉｎｅｄꎬ ｎａｍｅｌｙ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｃｏｓｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ
ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓꎬ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓｅｓꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｂｒｅｅｄｉｎｇꎬ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｕｔｃｏｍｅｓ. Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙꎬ ａｄｖａｎｃｉｎｇ
ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｉｎ ｈｉｇｈ￣ｖａｌｕｅ￣ａｄｄｅｄ ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ａｎｄ ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ ｆｉｅｌｄｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓａｆｅｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｓꎬ
ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｓｔｕｄｉｅｓꎬ ａｎｄ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｍｉｃｒｏａｌｇａｅꎬ Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａꎬ ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄꎬ ｂａｓｉｃ ｂｉｏｌｏｇｙꎬ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

杜氏盐藻是一种独特的耐盐微藻ꎬ属于绿藻 Ｔｅｒｔｉｏｌｅｃｔａｅ、Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ、Ｖｉｒｉｄｓ 和 Ｐｅｉｒｃｅｉｎａｅꎮ 所有属
门( Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｔａ)、团藻目( Ｖｏｌｖｏｃａｌｅｓ) 和多毛藻科 于 Ｐａｓｃｈｅｒｉａ 亚属的物种都发现于淡水ꎬ但存在一
(Ｐｏｌｙ￣ｂｌｅｐｈａｒｉｄａｃｅａｅ)ꎮ 杜氏盐藻是具有双鞭毛结 些细胞学的争议ꎬ认为它们的分类群根本不属于
构的单细胞生物ꎬ能够在水体中自由游动ꎬ可以利 杜氏盐藻属( Ｇｏｎｚáｌｅｚ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 杜氏盐藻在
用光照、二氧化碳和水合成有机物质ꎬ为自身提供 自然界中广泛分布ꎬ尤其是在高盐碱环境ꎬ如沿海
能量和营养ꎮ 杜氏盐藻在海洋生态系统中具有重 海 盐 田 ( Ｄｏｌａｐｓａｋｉｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ Ｇａｒｃíａ ｅｔ ａｌ.ꎬ
要地位ꎬ在世界范围内的高盐环境中是主要的初 ２００７)和高盐度盐湖(Ｓｉｎｇｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７) 都展现出
级生产者ꎬ特别是在其他产氧光合生物无法生长 惊人的生命力ꎮ 杜氏盐藻可以在盐度为０.０３２ ~
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的极高盐浓度下ꎬ杜氏盐藻利用光合作用产生的 １５０ ｇＬ 的水生环境中生长ꎬ是迄今为止发现的
甘油可以作为渗透稳定剂和相容性溶质ꎬ并且可 最耐盐 的 单 细 胞 真 核 藻 类 ( Ｖｏｚｎｅｓｅｎｓｋｉｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ
能是高盐生态系统中古生菌和细菌异养群落的主 ２０１９ꎻ Ａｂｏｍｏｈｒａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎬ这种适应能力可能
要碳源( Ｏｒｅｎꎬ ２０１４ꎬ ２０１７)ꎮ 解析杜氏盐藻耐盐 依赖于其细胞通过转录调节来控制胞内甘油代
机制ꎬ挖掘关键耐盐基因ꎬ并将其运用于农作物育 谢ꎬ实现细胞内外的渗透压平 衡 ( Ｃｈｅｎ ＆ Ｊｉａｎｇꎬ
种ꎬ将帮助人类培育更加耐盐的作物新品种ꎮ 此 ２００９ꎻ Ｌｖ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 在形态上ꎬ杜氏盐藻是具
外ꎬ杜氏盐藻及其相关制品在医药、食品和生物能 有双鞭毛结构的单细胞生物ꎬ缺乏坚硬的细胞壁ꎬ
源等领域都具有巨大的开发和应用潜力ꎮ 例如ꎬ 但有一层独特的黏液外膜ꎬ是糖蛋白和神经氨酸
杜氏盐藻富含的 β￣胡萝卜素、蛋白质、多糖、抗氧 组成的天然原生质体ꎬ这使得它们在受到外界压
化剂和其他高价值产物ꎬ可以广泛应用于食品和 力时更容易变形ꎬ从而帮助杜氏盐藻更好地适应
生物医药领域(Ｍｏｂｉｎ ＆ Ａｌａｍꎬ ２０１７)ꎻ富含的油脂 不断变化的环境条件(Ｇｉｎｚｂｕｒｇꎬ １９８８)ꎮ
可以作为生物柴油的生产原料ꎬ从而减少对化石 １.２ 影响杜氏盐藻生长和物质积累的环境因子
燃料的依赖ꎮ 因此ꎬ深入研究杜氏盐藻生物学特 １.２.１ 光照 杜氏盐藻是一种光合自养生物ꎬ它的
性ꎬ有助于人们更好地了解藻与环境的互作关系ꎬ 生长主要依赖于光合作用ꎮ 在这个过程中ꎬ杜氏
解析其生长代谢特征ꎬ为其潜在经济价值开发提 盐藻能将光能转化为化学能且固定 ＣＯ ꎮ Ｓｕｉ 等
２
供理论基础和技术指导ꎮ (２０１９ａ) 比 较 不 同 光 照 强 度 和 氮 元 素 条 件 对
Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ｓａｌｉｎａ 产生蛋白质和类胡萝卜素的协同
１ 杜氏盐藻的基础生物学研究 影响ꎬ结果发现细胞内蛋白质含量在高光照强度
￣２ ￣１
(１１０ μｍｏｌ ｐｈｏｔｏｎｓｍ ｓ )下比低光照强度(７０
１.１ 杜氏盐藻的基本特征 μｍｏｌ ｐｈｏｔｏｎｓｍ ｓ )下增加 ７７％ꎮ 优化培养条
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杜氏盐藻属包括 ２８ 个已知种( 其中 ２３ 种出 件(Ｎ￣饥饿＋高光照) 后ꎬ必需氨基酸指数( ＥＡＡＩ)
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现在盐水环境中)ꎬ分为 Ｐａｓｃｈｅｒｉａ 和 Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ ２ 为 １.１、类胡萝卜素含量为 ２４ ｐｇｃｅｌｌ ꎮ 杜氏盐
个亚属ꎬ其中 Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ 亚属又分为 ４ 个部分ꎬ即 藻不仅会受到光照强度的影响ꎬ而且还会受到光