日本语
日本东京工业大学的研发小组成功培育出新型藻类菌株，利用藻类同时进行“油料生产”和“细胞增殖”，从而使油料生产效率得到飞跃性提升，达到了野生藻类菌株的56倍。藻类合成和蓄积油料的条件不适合藻类增殖，因此“油料生产”和“细胞增殖”处于此消彼长的关系，这一直是藻类生物燃料实用化生产道路上的一大障碍。
此次，研发小组着眼于藻类油料蓄积条件中的基因表达。在此过程中发现了两种参与油料生物合成的基因GPAT1和GPAT2，其表达量在各种条件下均会上升。
之后通过人为控制，让各基因在单细胞红藻Cyanidioschyzon Merolae（图1）细胞内过表达，并观察了油料蓄积量的变化。结果显示，GPAT1过表达菌株虽然处于非油料蓄积条件（营养充足条件）下，但依然大量蓄积了油料（图2）。有意思的是，GPAT1过表达菌株的增殖速度与母株相同。也就是说，GPAT1过表达菌株是能够同时实现“高产油量”和“细胞增殖”的菌株（图3，右），其产油效率（单位时间·单位体积的油料蓄积量）最大可达到原来的56倍（图4）。
图1：单细胞红藻Cyanidioschyzon Merolae的细胞和在实验室培养的情形
研发小组发现，通过强化油料的生物合成基因之一GPAT1的表达，就能同时实现“油料生产”和“细胞增殖”。可以说，此次的发现从根本上解决了藻类产油效率面临的最大课题，有望成为藻类生物燃料实现实用化生产的突破口。
相关论文于8月17日发表在英国科学杂志《科学报告》（Scientific Reports）的在线版上。
图2：通过GPAT1过表达实现的油料蓄积
图3：产油与细胞增殖的关系
图4：通过GPAT1过表达大幅改善产油效率
文 客观日本编辑部
日文发布全文 [网址]
