中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所卜登攀研究員研究團隊發表在知名期刊《動物營養學報》上的一篇文章：常壓室溫等離子體誘變選育高產二十二碳六烯酸裂殖壺藻藻株。

裂殖壺藻是一種海洋微藻，富含二十二碳六烯酸（DHA）等長鏈不飽和脂肪酸。DHA是 ω-3多不飽和脂肪酸的一種，具有抗氧化、降血壓以及預防心腦血管疾病的功能。飼糧中添加裂殖壺藻可顯著提高犢牛生長性能，并一定程度上緩解犢牛腹瀉，但自然界篩選的野生藻種無法滿足工業生產的需要，因此獲得一株富含 DHA 的裂殖壺藻生產藻株有重大研究和應用意義。傳統紫外及化學誘變存在正向突變率低、誘變效果差等問題。因此，本研究采用常壓室溫等離子體（ARTP）作為誘變方法開展試驗，ARTP是近年來新興的一種誘變技術，它產生高能氦氣等多種活性粒子誘發其產生基因突變，具有操作簡便、高效安全、正向突變率高等優點，已得到了廣泛應用。

本研究旨在通過誘變選育得到一株高產DHA的裂殖壺藻藻株，為進一步開發緩解幼齡動物腹瀉的新型飼料奠定基礎。使用裂殖壺藻原始藻株 ATCC20888，通過常壓室溫等離子體（ARTP）對藻株進行誘變，再進一步通過建立丙二酸、2，2'-聯吡啶及丙二酸-2，2'-聯吡啶復合篩選方法對誘變藻株進行快速篩選，對篩選突變藻株進行搖瓶發酵，利用磷酸香草醛法和高效氣相色譜法對突變藻株的油脂、DHA產量快速檢測，得到高產DHA的藻株。結果表明：丙二酸、2，2'-聯吡啶及丙二酸-2，2'-聯吡啶復合篩選均可以提高裂殖壺藻藻株的平均DHA 產量，較原始藻株分別提高了32.20%、25.01%和29.71%。通過丙二酸-2，2'-聯吡啶復合篩選得到的誘變藻株I-F-9，其DHA含量（54.56%）及產量（10.88g/L）分別比原始菌株增加了74.62%和61.17%（P<0.05）。

​由此可見，通過ARTP選育的裂殖壺藻藻株I-F-9 較原始藻株 DHA 含量及產量均有顯著提高，且其 DHA 產量處于目前同類研究前列。
 

文章精彩內容如下：

▲圖2丨裂殖壺藻ARTP誘變致死率曲線

 

▲圖4丨2,2'-聯吡啶篩選裂殖壺藻藻株生物量、油脂產量、DHA產量測定

▲圖5丨復合篩選裂殖壺藻藻株生物量、油脂產量、DHA產量測定

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常壓室溫等離子體誘變育種儀ARTP(Atmospheric Room Temperature Plasma)是一種全新的射頻放電技術，該技術使用惰性氣體放電，能夠在常壓室溫條件下產生大量高能量的活性粒子；研究表明，活性粒子可以有效的用于細胞的遺傳物質并導致DNA結構損傷，進而利用細胞自身高容錯率的修復機制，產生大量的突變位點，最終獲得大容量的基因突變庫。

▲圖丨常壓室溫等離子體誘變育種儀ARTP（來源：天木生物）

ARTP特點：

• 非轉基因手段，突變性能更強、突變位點更豐富

• 專有氦氣等離子體有變技術，能量高，基因損傷強度大

• 放電條件溫和，活性粒子豐富，使用方便安全

• 易維護、運行費用低

• 應用范圍廣

應用領域：
原核生物（如細菌、放線菌等）、真核生物（如霉菌、酵母、藻類、高等真菌等）及植物細胞。
截止到2022年08月29日，中文文獻404篇，英文文獻167篇，專利230篇，學位論文165篇，共計966篇