基于单细胞拉曼技术的海水固碳微生物的分选及固碳机制研究

项目名称： 基于单细胞拉曼技术的海水固碳微生物的分选及固碳机制研究

项目编号： No.31400436

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 生物科学

项目作者： 王允

作者单位： 中国科学院青岛生物能源与过程研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 海洋微生物对于全球二氧化碳吸收起重要作用，是挖掘固碳基因的巨大资源库。但目前“不能进行原位表征”、“多数微生物不可培养”、“无法将细胞种类与功能对应”、“不能实现无侵害分析”且“无法对无预先认知细胞分选”等技术瓶颈严重限制了海水中固碳微生物的寻找及功能基因解析。单细胞拉曼光谱技术具备无需标记、可监测活体细胞表型、信息丰富等优势，是理想的原位研究细胞功能的手段。本项目将在已有单细胞拉曼分选仪原型机基础上，开发适用于不同细胞的分选及基因组扩增方法，并结合稳定同位素及元基因组技术，对青岛海水中具有快速固定二氧化碳能力的微生物进行原位分选，同时解析其功能基因、固定机制及群落结构以了解是“哪些微生物”以“何种方式”参与固碳。此外，对不同温度和底物浓度条件下固碳微生物的变化进行追踪，以揭示上述两种因素对于固碳微生物的分布的影响，一定程度上为气候变化后海水固碳微生物的变化趋势提供预测依据。

中文关键词： 二氧化碳固定；单细胞；拉曼；海洋微生物；固碳机制

英文摘要： Marine microorganisms play key roles in global carbon dioxide absorption and fixation with crucial functional genes involved. However, several bottlenecks of current technologies, e.g. incapability to detect cells in situ, in vivo and non-invasively, fail

英文关键词： carbon dioxide fixation；single cell；Raman；marine microorganisms；carbon fixation mechanism