微藻被公认为第三代生物燃料的主要生产者。然而，微藻生物柴油产业化进程面临效率与成本的双重挑战，其核心瓶颈在于缺乏兼具高效能、高产性及强抗逆性的藻株。为了解决这一问题，本研究探讨了在微藻中参与过氧化物酶体形成的关键基因—Peroxin 11（PEX11）的作用。该基因广泛参与过氧化物酶体（与脂质代谢及胁迫响应密切相关的氧化细胞器）的形成过程。本研究旨在通过构建PEX11-1过表达藻株，系统解析PEX11在斜生栅藻（Tetradesmus obliquus）脂质累积与盐胁迫响应中的潜在功能机制。研究表明，与多数报道一致，PEX11-1定位于过氧化物酶体，可能参与调控微藻过氧化物酶体的增殖过程。过表达PEX11-1通过调控活性氧水平、脂质合成相关基因表达及碳前体物质再分配，显著促进脂质积累—过表达藻株的中性脂含量提升2-3倍，脂质产量达到284.4 mg L-1，细胞生物量提升至902.3 mg L-1。值得注意的是，盐胁迫条件下转化株单位细胞的中性脂含量较野生型提升近4倍。此外，PEX11-1过表达抑制了脂滴参与膜重塑与细胞分裂过程，从而降低了斜生栅藻的盐胁迫耐受性。综上，本研究阐明了PEX11在微藻脂质代谢中的关键调控作用，为通过基因工程创造高产脂藻株提供了新思路。
西北大学生命科学学院 薛姣课题组
原文链接：Effect of peroxisome proliferation and salt stress on enhancing the potential of microalgae as biodiesel feedstock
