中科院實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“藻類生理學(xué)與發(fā)育調(diào)控研究組”以海洋硅藻三角褐指藻為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)在高碳條件下不僅其生長(zhǎng)速度加快，油脂含量也顯著升高。通過(guò)生理生化測(cè)定以及基因表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)氧化型磷酸戊糖途徑（OPPP）的活性顯著上調(diào)，表明三角褐指藻在高碳條件下可以利用該途徑產(chǎn)生的NADPH，并通過(guò)脂肪酸碳鏈的延長(zhǎng)來(lái)分配使用細(xì)胞產(chǎn)生的還原力。研究結(jié)果解釋了藻類在高速生長(zhǎng)和油脂快速積累過(guò)程中NADPH的來(lái)源及其在二者中分配，論文發(fā)表在近期出版的Biotechnology for Biofuels上（2015，8:78），博士生伍松翠為第一作者。
同時(shí)，該研究組基于海藻可以利用無(wú)機(jī)碳源（如HCO3-、CO2等）進(jìn)行光合自養(yǎng)和利用有機(jī)碳源進(jìn)行兼養(yǎng)和異養(yǎng)的特點(diǎn)，同中科院上海生命科學(xué)研究院合作，從甘油、葡萄糖、甘氨酸等有機(jī)物中篩選了可供三角褐指藻生長(zhǎng)利用的有機(jī)碳源，利用穩(wěn)定同位素標(biāo)記技術(shù)，研究了有機(jī)碳源在細(xì)胞中的代謝過(guò)程及其路徑。研究結(jié)果顯示，在有機(jī)碳源存在的條件下光照射可以顯著提高三角褐指藻的生長(zhǎng)速度，且其生長(zhǎng)速度與光強(qiáng)呈正相關(guān)。通過(guò)代謝組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)光呼吸過(guò)程參與了三角褐指藻的有機(jī)物代謝過(guò)程。相關(guān)論文發(fā)表在Biotechnology for Biofuels上（2015，8:73），博士后黃愛(ài)優(yōu)為第一作者。
該研究組還發(fā)現(xiàn)，三角褐指藻不飽和脂肪酸代謝路徑及其主要捕光色素系統(tǒng)——巖藻黃素-葉綠素a/c-蛋白質(zhì)復(fù)合體（FCP）受到硅元素的影響，表現(xiàn)為缺硅時(shí)不飽和脂肪酸相對(duì)含量下降；盡管正常條件下缺硅會(huì)導(dǎo)致FCP含量顯著下降，但其生長(zhǎng)速度不受影響；然而，在低溫和綠光條件下，缺硅卻顯著降低其生長(zhǎng)速度。由此認(rèn)為，硅元素對(duì)三角褐指藻在深水中的生存具有重要作用。相關(guān)研究論文發(fā)表在Scientific Reports上（2014，4: 3958），博士生趙佩佩為第一作者。
以上研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)以及國(guó)際科技合作專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文鏈接
論文1：http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/8/1/78
論文2：http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/8/1/73
論文3：http://www.nature.com/srep/2014/140204/srep03958/full/srep03958.html
主要有機(jī)物質(zhì)被三角褐指藻代謝過(guò)程中C骨架的變動(dòng)情況
