| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-38页 |
| 1.1 生物能源概述 | 第15-18页 |
| 1.1.1 全球能源现状 | 第15页 |
| 1.1.2 生物能源地位 | 第15-16页 |
| 1.1.3 生物柴油性质及用途 | 第16-17页 |
| 1.1.4 生物柴油原料来源 | 第17-18页 |
| 1.2 微藻生物能源研究概况 | 第18-21页 |
| 1.2.1 微藻能源研究内容 | 第18-19页 |
| 1.2.2 微藻的培养模式 | 第19-20页 |
| 1.2.3 可进行产油异养培养的微藻 | 第20-21页 |
| 1.3 优良藻种的选育 | 第21-24页 |
| 1.3.1 藻种的改造 | 第21-23页 |
| 1.3.1.1 诱变育种 | 第21-22页 |
| 1.3.1.2 基因工程改造 | 第22-23页 |
| 1.3.2 油脂的测定方法 | 第23页 |
| 1.3.3 藻种的高通量筛选 | 第23-24页 |
| 1.4 微藻产油的代谢研究 | 第24-29页 |
| 1.4.1 微藻中油脂的合成途径 | 第24-26页 |
| 1.4.1.1 脂肪酸的合成 | 第24-26页 |
| 1.4.1.2 TAG的生物合成 | 第26页 |
| 1.4.2 影响TAG积累和脂肪酸组成的因素 | 第26-27页 |
| 1.4.3 TAG积累的生理作用 | 第27-28页 |
| 1.4.4 胁迫条件下细胞的生理和生化响应 | 第28-29页 |
| 1.4.4.1 胁迫条件下细胞响应的概述 | 第28页 |
| 1.4.4.2 ROS的产生及其生理作用 | 第28-29页 |
| 1.5 微藻异养产油培养过程优化研究 | 第29-33页 |
| 1.5.1 培养基优化 | 第29-30页 |
| 1.5.2 培养过程优化 | 第30-31页 |
| 1.5.3 过程氧代谢研究 | 第31页 |
| 1.5.4 基于生理参数的过程优化技术 | 第31-33页 |
| 1.6 组学技术在微藻能源中的应用 | 第33-36页 |
| 1.6.1 系统生物学研究概况 | 第33-34页 |
| 1.6.2 组学技术在微藻能源中的应用进展 | 第34-36页 |
| 1.7 本课题的研究内容与意义 | 第36-38页 |
| 第2章 材料和方法 | 第38-46页 |
| 2.1 实验材料 | 第38-41页 |
| 2.1.1 藻种 | 第38页 |
| 2.1.2 常用试剂 | 第38-40页 |
| 2.1.3 主要仪器 | 第40-41页 |
| 2.1.4 培养基 | 第41页 |
| 2.1.4.1 常用培养基 | 第41页 |
| 2.1.4.2 异养补料培养基 | 第41页 |
| 2.2 培养方法 | 第41-43页 |
| 2.2.1 自养培养 | 第41页 |
| 2.2.1.1 自养种子保存 | 第41页 |
| 2.2.1.2 自养种子培养 | 第41页 |
| 2.2.2 异养培养 | 第41-43页 |
| 2.2.2.1 异养种子培养 | 第42页 |
| 2.2.2.2 异养孔板培养 | 第42页 |
| 2.2.2.3 异养摇瓶培养 | 第42页 |
| 2.2.2.4 异养发酵培养 | 第42-43页 |
| 2.3 常规分析测定方法 | 第43-46页 |
| 2.3.1 生物量的测定 | 第43页 |
| 2.3.2 比生长速率的计算 | 第43页 |
| 2.3.3 葡萄糖浓度测定 | 第43页 |
| 2.3.4 细胞中多糖含量测定 | 第43页 |
| 2.3.5 细胞中总蛋白浓度的测定 | 第43页 |
| 2.3.6 细胞中粗脂含量测定 | 第43页 |
| 2.3.7 脂肪酸含量的测定 | 第43-44页 |
| 2.3.8 氮浓度测定 | 第44页 |
| 2.3.9 磷浓度的测定 | 第44-45页 |
| 2.3.10 叶绿素浓度的测定 | 第45页 |
| 2.3.11 培养基中渗透压的测定 | 第45页 |
| 2.3.12 pH,DO的测定 | 第45-46页 |
| 第3章 低场核磁共振技术在微藻油脂测定中的应用 | 第46-56页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 材料和方法 | 第46-48页 |
| 3.2.1 低场核磁共振技术油脂测定条件和参数 | 第46页 |
| 3.2.2 MnCl_2添加浓度的优化 | 第46-47页 |
| 3.2.3 油脂样品的测定 | 第47页 |
| 3.2.4 原壳小球藻的异养培养 | 第47页 |
| 3.2.5 基于低场核磁共振技术的油脂在线监测 | 第47-48页 |
| 3.2.6 数据统计分析 | 第48页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第48-54页 |
| 3.3.1 低场核磁共振技术测定微藻油脂 | 第48-49页 |
| 3.3.2 自由水信号的排除和MnCl_2添加浓度的优化 | 第49-50页 |
| 3.3.3 低场核磁共振信号的校正 | 第50-51页 |
| 3.3.4 测定方法的准确性和精确性分析 | 第51-52页 |
| 3.3.5 微藻培养过程中油脂在线监测的应用 | 第52-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第4章 高产油藻种的筛选和培养基优化 | 第56-69页 |
| 4.1 前言 | 第56页 |
| 4.2 材料和方法 | 第56-58页 |
| 4.2.1 藻种的诱变育种 | 第56-57页 |
| 4.2.1.1 尼罗红荧光染料法油脂测定 | 第56页 |
| 4.2.1.2 诱变方法 | 第56-57页 |
| 4.2.1.3 筛选方法 | 第57页 |
| 4.2.1.4 高产油藻种的放大培养 | 第57页 |
| 4.2.1.5 数据统计及分析 | 第57页 |
| 4.2.2 异养培养基优化 | 第57-58页 |
| 4.2.2.1 不同磷酸盐浓度培养实验 | 第57页 |
| 4.2.2.2 不同葡萄糖和硝酸钠浓度培养实验 | 第57页 |
| 4.2.2.3 胞内磷含量的测定 | 第57-58页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第58-67页 |
| 4.3.1 高产油藻种的筛选 | 第58-63页 |
| 4.3.1.1 不同诱变方法的致死率 | 第58页 |
| 4.3.1.2 藻种诱变及筛选 | 第58-60页 |
| 4.3.1.3 高产油藻种的验证 | 第60-63页 |
| 4.3.2 异养培养基的优化 | 第63-67页 |
| 4.3.2.1 磷源对生长和产油的影响 | 第63-65页 |
| 4.3.2.2 碳源和氮源对生长和产油的影响 | 第65-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 第5章 基于过程在线监测的原壳小球藻产油培养过程优化 | 第69-85页 |
| 5.1 前言 | 第69页 |
| 5.2 材料和方法 | 第69-71页 |
| 5.2.1 异养培养 | 第69-70页 |
| 5.2.2 异养中细胞呼吸生理参数OUR、CER及RQ的测定 | 第70-71页 |
| 5.2.3 自养及双模式培养 | 第71页 |
| 5.2.4 数据统计分析 | 第71页 |
| 5.3 结果和讨论 | 第71-83页 |
| 5.3.1 异养培养中宏观氧代谢研究和基于过程在线监测的培养工艺优化 | 第71-73页 |
| 5.3.2 异养培养中不同供氧对细胞生长和油脂积累的影响 | 第73-76页 |
| 5.3.3 异养培养中氮限制对细胞生长和油脂积累的影响 | 第76页 |
| 5.3.4 两阶段氧供应和氮限制策略促进油脂的积累和转化 | 第76-77页 |
| 5.3.5 两阶段补料分批培养策略进一步提高油脂的产率 | 第77-80页 |
| 5.3.6 新型双模式培养降低CO_2的释放并提高油脂产率 | 第80-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-85页 |
| 第6章 盐胁迫促进异养原壳小球藻细胞中油脂的积累 | 第85-100页 |
| 6.1 前言 | 第85页 |
| 6.2 材料和方法 | 第85-86页 |
| 6.2.1 盐和渗透压胁迫培养实验 | 第85-86页 |
| 6.2.2 胞内ROS,丙二醛(MDA)和酶活的测定 | 第86页 |
| 6.2.3 扫描电子显微镜(SEM)的观察 | 第86页 |
| 6.2.4 数据统计分析 | 第86页 |
| 6.3 结果和讨论 | 第86-98页 |
| 6.3.1 不同NaCl浓度对生长和油脂积累的作用 | 第87-88页 |
| 6.3.2 NaCl胁迫对细胞氧化应激的影响 | 第88-90页 |
| 6.3.3 NaCl胁迫对胞内代谢途径中关键酶活性的影响 | 第90-92页 |
| 6.3.4 NaCl胁迫对脂肪酸组分和细胞形态的影响 | 第92-93页 |
| 6.3.5 盐胁迫和渗透压胁迫效果的比较分析 | 第93-98页 |
| 6.3.6 盐胁迫条件下油脂积累机制的总结 | 第98页 |
| 6.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 第7章 原壳小球藻异养过程盐胁迫下油脂积累的转录组学研究 | 第100-115页 |
| 7.1 前言 | 第100页 |
| 7.2 材料和方法 | 第100-102页 |
| 7.2.1 异养盐胁迫实验和样品准备 | 第100页 |
| 7.2.2 样品的准备 | 第100页 |
| 7.2.3 RNA的提取 | 第100-101页 |
| 7.2.4 转录组测序和分析 | 第101页 |
| 7.2.5 胞内代谢物分析 | 第101-102页 |
| 7.3 结果和讨论 | 第102-113页 |
| 7.3.1 原壳小球藻在5L反应器中异养盐胁迫培养 | 第102页 |
| 7.3.2 原壳小球藻De novo转录组测序结果 | 第102-104页 |
| 7.3.3 差异表达基因的聚类和功能分析 | 第104-108页 |
| 7.3.4 盐胁迫前后与氧化应激相关基因表达分析 | 第108-109页 |
| 7.3.5 油脂合成途径及胞内代谢物的分析 | 第109-111页 |
| 7.3.6 基于多水平分析的油脂积累机制总结 | 第111-113页 |
| 7.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 第8章 结论与展望 | 第115-118页 |
| 8.1 结论 | 第115-116页 |
| 8.2 创新点 | 第116页 |
| 8.3 展望 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-133页 |
| 致谢 | 第133-134页 |
| 攻读博士期间撰写的论文和专利 | 第134页 |
