CN114164162A - 甾体激素及其代谢物的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微藻技术领域，尤其涉及一种甾体激素及其调节物的应用。本本发明研究发现外源给予甾体激素或利用甾体激素调节物能够调节藻类的生理代谢过程，包括调节或调控藻类生长、藻类次生代谢产物积累或藻类的抗逆性等。实验表明，外源给予甾体激素、过表达提高甾体激素水平的关键酶基因(如甾体激素合成基因)，可以促进藻类生长。

Description

甾体激素及其代谢物的应用
技术领域
本发明涉及微藻技术领域，尤其涉及甾体激素及其代谢物的应用。
背景技术
微藻吸收太阳能、捕获二氧化碳，合成各种高值化学品，在环境、农业和水产养殖领域有着广泛的应用前景。海洋微藻可以在海岸带滩涂、盐碱地养殖，不利用淡水、不与粮争地，具备工业化推广的可能。但其经济可行性仍面临着巨大挑战，主要的技术瓶颈包括微藻生长密度低、抗逆性能差和含油量低等。已有的调控微藻生长和抗逆的方法过程复杂、成本高。因此，亟待开发一种新型的微藻生长的调节方法。
甾体激素又称类固醇激素，被称为经典植物激素之外的“第六类植物激素”，在维持生命、调节性功能，对机体发展、免疫调节、皮肤疾病治疗及生育控制方面有明确的作用。外源施用甾体激素，能有效的提高植物的生长速率和抗逆性能。
目前，对于甾体激素与藻类生命活动之间的关联性尚未有研究，甾体激素代谢途径与高等植物存在何种异同，能否用于藻类的工厂化生产以及如何应用，仍是多数研究者需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供甾体激素及其调节物的应用，所述的甾体激素调节物可调节微藻生长、生代谢产物积累以及藻类抗逆性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了甾体激素或其调节物在藻类生理调节中的应用。
本发明中，所述甾体激素调节物包括如下1)～5)中的至少一种：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
本发明中，所述甾体激素调节物包括如下1)～5)中的至少一种：
I)促进甾体激素合成的关键酶或关键酶基因；
II)、过表达I)中所述关键酶基因的表达载体以及含该表达载体的宿主；
III)、促进I)中所述关键基因表达的诱导剂；
IV)、提高1)中所述关键酶活性的制剂。
本发明中，所述甾体激素调节物为甾体激素合成抑制剂或甾体激素合成抑制剂。
本发明中，甾体激素调节物对藻类的生理调节包括：
促进或抑制藻类生长，
增加或减少藻类次生代谢产物积累，或，
提高或降低调控藻类抗逆性。
本发明中，所述甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶包括如下至少一种：
甾体激素合成酶包括Brassinosteroid-6-oxidases,CYP85A1(BR6ox1)、Brassinosteroid-6-oxidases(BR6ox2)、C-3 oxidation(CPD)、C-22hydroxylation(CYP90B1)、cytochrome P-450(CYP90C1)、cytochrome P-450(CYP90D1)、steroid-5-alpha-reductase(DET2)、delta7 sterol C-5 desaturase(DWF7)、delta7-sterol-C7reductase(DWF5)、24-dehydrocholesterol reductase(DWF1)；
甾体激素降解酶，包括Phyb Aativation Tagged Suppessor 1(BAS1)和Cytochrome P450 72C1(SOB7)；
甾体激素衍生化酶，包括DON-Glucosyltransferase(UGT73C5)；
甾体激素信号传递与调控蛋白，包括甾体激素受体，BR INSENSITIVE 1(BRI1)、BRI1 LIKE 1(BRL1)、BRI1 LIKE 2(BRL2)、BRI1 LIKE 3(BRL3)；
其它信号传递和调控相关的蛋白，BRI1 Kinase Inhibitor 1(BKI)、BRI1-associated Receptor Kinase(BAK1)、Brassinosteriod-signaling Kinase 1(BSK1)、Brassinosteriod-signaling Kinase 2(BSK2)、Brassinosteriod-signaling Kinase 3(BSK3)、Brassinosteroid-insensitive 2(BIN2)、Brassinazole-resistant2(BES-1)、Brassinazole-resistant 1(BZR1)、basic helix-loop-helix(bHLH)family protein(BIM1)、AtBS1(activation-tagged BRI1 suppressor 1)-interacting factor 1(AIF1)、CYP72B1(BAS1)、BRI1 SUPPRESSOR 1(BRS1)、BRI1 SUPPRESSOR 1(BSU1)、SUPPRESSOR OFBRI1(SBI1)和Protein Phosphatase 2A(PP2A)。
本发明中，甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶包括但不限于上述酶或蛋白。
本发明中，所述微藻包括绿藻、红藻、硅藻、褐藻、裸藻、甲藻、黄藻、金藻和真眼点藻中的至少一种。
本发明还提供了一种促进藻类生长，提高藻类次生代谢产物积累或提高藻类抗逆性的方法，包括：外源给予甾体激素。
本发明还提供一种促进藻类生长或提高藻类抗逆性的方法，利用如下1)～5)中的至少一种调节物提高藻类内源甾体激素水平：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
本发明还提供一种抑制藻类生长或降低藻类抗逆性，包括：利用如下I)～VI)中的至少一种甾体激素代谢调节物使藻类内源甾体激素水平降低：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
本发明研究发现外源给予甾体激素或利用甾体激素调节物能够调节藻类的生理代谢过程，包括调节或调控藻类生长、藻类次生代谢产物积累或藻类的抗逆性等。实验表明，外源给予甾体激素、过表达提高甾体激素水平的关键酶基因(如甾体激素合成基因)，可以促进藻类生长。
附图说明
图1.光合真核生物中甾体激素代谢和信号通路。黑色表示e-value≥1e-10；红色表示e-value≤1e-50。缩写：S,synthesis；D,degradation；C,conjugation；T,transporter；R,receptors；SC,signaling components.Cm，红藻C.merolae；Pt，硅藻P.tricornutum；Tp，硅藻T.pseudonana；Fc，硅藻F.cylindrus；No，真眼点藻N.oceanica；Es，褐藻E.siliculosus；Mi，绿藻Micromonas sp.RCC299；Ot，绿藻O.tauri；Cv，绿藻C.variabilis NC64A；Cp，绿藻C.pyrenoidosa；Cs，绿藻C.subellipsoidea C-169；Cr，绿藻C.reinhardtii；Vc，绿藻V.carteri；Pp，苔藓P.patens；Sm，地钱S.moellendorfii；Zm，单子叶Z.mays和At，双子叶A.thaliana；
图2.微拟球藻缺氮诱导后甾体激素代谢和信号传递和调控相关基因的差异表达谱。红色和绿色分别表示转录水平上调或下调；
图3为本发明实施例提供的甾体激素对微拟球藻生长的影响；
图4为本发明实施例提供的藻类甾体激素合成基因转化拟南芥对其生长的影响。
具体实施方式
本发明提供了甾体激素及其代谢物的应用。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供一种可以提高微藻生长及生物质、油脂和高附加值化合物合成的方法。本发明通过功能基因组学和转录组学，发现了微藻中甾体激素代谢及信号传递相关的基因，并鉴定了在微藻抗逆和油脂合成过程中关键的赤霉素代谢和信号传递相关的基因；通过调控甾体激素水平来促进或抑制提高微藻生长和代谢过程。
本发明中，所述甾体激素包括28-norbrassinolide(norBL)。此外还有cathasterone(CT)、香蒲甾醇(TY)、6-deoxo-24-epicastasterone(6-deoxo-epiCS)、芸苔素内酯(BL)、24-epi-芸苔素内酯(epiBL)、homo-芸苔素内酯(homoBL)、28-nor-芸苔素内酯(norBL)、油菜素甾酮(castasterone,CS)、24-epi(epiCS)、homocastasterone(homoCS)、28-nor-油菜素甾酮(norCS)、dolichosterone(DS)、homodolichosterone(homoDS)、dolicholide(DL)、homodolicholide(homoDL)、茶甾酮(teasterone，TE)、28-nor-茶甾酮(norTE)、香蒲甾醇(typhasterol,TY)和6-deoxo-24-epi-油菜素甾酮(6-deoxo-epiCS)等，包括但不限于上述甾体激素及其类似物。
本发明所述的微藻包括绿藻、红藻、硅藻、褐藻、裸藻、甲藻、黄藻、金藻和真眼点藻等所有自养、异养或兼性营养型单细胞或多细胞藻类，包括但不限于上述藻类。
本发明利用功能基因组学手段或其等效手段用于鉴定赤霉素代谢及信号传递相关的基因，鉴定方法包括比较功能基因组学手段、分子生物学手段、蛋白质组学手段、酵母杂交技术、基因工程技术、化学工程技术、细胞学技术等已知或尚待开发的可用于鉴定甾体激素的代谢通路、信号传递通路和调控网络的技术。
本发明所述的鉴定甾体激素的代谢通路、信号传递通路和网络调控的关键蛋白编码基因的手段包括转录组技术或其等效技术。
所述转录组技术的等效技术包括高通量测序技术、芯片技术、荧光定量技术、分子生物学技术、细胞生物学技术、植物生理学技术、蛋白质组学手段、酵母杂交技术、基因工程技术、化学工程技术等已知或尚待开发的可用于鉴定甾体激素的代谢通路、信号传递通路和网络调控的关键酶和蛋白的技术。
本发明提高微藻生长性能及油脂等高附加值化合物积累的技术包括外源施加甾体激素或刺激内源甾体激素的产生，其中刺激内源甾体激素的手段包括基因工程改造其代谢和信号传递通路、化学物理方法诱变其代谢和信号传递通路、外源施加其代谢或信号传递化学抑制剂、外源施加可产生甾体激素的微生物等任何物质。
本发明通过扰动甾体激素代谢或信号传递而改良的性状为微藻的抗逆性能、生长速率或其它可提高其经济价值、降低工业化成本的性状，具体包括生物质合成、高能量密度物质合成和高附加值化合物合成等。
本发明方法鉴定了微藻中甾体激素合成和信号通路、参与胁迫响应和油脂积累的关键酶或蛋白。并成功的利用甾体激素调控微藻与植物生长。与现有技术相比，本发明实现了藻类学技术的重点突破，具有如下有益效果：
(1)本发明提供用于鉴定微藻甾体激素及其代谢通路和信号通路的方法。利用该方法可以阐释与藻类生理密切相关的激素代谢的酶、信号蛋白和相关调控机理，并用于改良生物[如植物、微生物(如蓝藻、单细胞真核微藻等)]的农艺性状(提高光能吸收和生长速率等)。
(2)本发明提供了可用于调控微藻生理的甾体激素的种类和含量。可用于针对性的调控相应激素的代谢和信号通路，改善微藻生理性状。
(3)本发明提供了可用于鉴定调控微藻生理过程的甾体激素代谢和信号传递的关键酶和蛋白的方法。可以筛选获得调控特定生理性状的酶或蛋白，针对性的提高微藻与植物特定的生理性状。
(4)本发明利用外源施加甾体激素的方法调控微藻生理性状，并能有效提高其生长速率。
(5)本发明能通过调控甾体激素代谢或信号通路，提高工程藻经济价值，用于大量生产各种目的蛋白、生物制剂(生长素、干扰素、血清蛋白、胰岛素等)、疫苗(霍乱、狂犬病、炭疽病、破伤风、阿米巴等)、高附加值化合物(虾青素、植物甾醇、虾青素、二十二碳六烯酸、色素、蛋白质)、高能量密度化合物(中性脂、类萜、长链烃、长链脂肪醇)化合物。
(6)借助本发明技术，可使微藻具备更加优越的规模培养性状，如抗虫性、抗病性、抗盐耐旱等。设计与构建结合本发明的针对特定微藻的低成本高光效反应设施，降低规模培养成本。
(7)微藻具有光合效率高、繁殖快、环境适应性强的特点，借助本发明，通过调控甾体激素代谢和信号通路，可以进一步提高其光合效率，从而可以有效的固定二氧化碳，降低大气中二氧化碳的浓度。
(8)多种微藻基因组序列已经测定，借助本发明可以在微藻中进行功能基因组学研究，进一步发掘甾体激素代谢和信号通路相关的酶和蛋白以及网络调控机理。
(9)藻类中发现的新型的甾体激素代谢和信号通路相关基因的可以用于改良微藻、作物或其它植物的经济性状。
本发明采用的试材皆为普通市售品，皆可于市场购得。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1实施例1：藻类甾体激素代谢和调控关键酶或蛋白的鉴定
步骤1.藻种选择
本发明涉及的藻种包括(1)绿藻，如Micromonas sp.RCC299，Ostreococcustauri，Chlorella variabilis NC64A，Haematococcus pluvialis，Chlorellapyrenoidosa，Chlorella subellipsoidea C-169，Chlamydomonas reinhardtii，Volvoxcarteri等；(2)红藻，如Cyanidioschyzon merolae,Porphyridium purpureum，Gelidiumamansii，Gloiopeltisfurcata，Caloglossa leprieurii，Digenea simples等；(3)硅藻，如Phaeodactylum tricornutum，Thalassiosirapseudonana，Fragilariopsis cylindrus等；(4)褐藻，如Pelvetia canaliculata，Ecklonia hornem，Undariapinnatifida，Ectocarpussiliculosus等；(5)真眼点藻，如Nannochloropsis oceanica等，但不限于上述藻种。
步骤2.数据收集
本发明涉及的数据来源包括The Conserved Domain Database(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/cdd/)，SMART(http://smart.emblheidelberg.de/)，DOE JointGenome Institute(http://genome.jgi-psf.org/Phatr2/Phatr2.home.html)，Afunctional genomics database for energy microalgae(http://www.bioenergychina.org:8989/)等。
步骤3.藻类甾体激素代谢和调控关键酶或蛋白发掘
通过比较功能基因组学手段，在藻类基因组中发掘甾体激素代谢和调控关键酶或蛋白。其中用到的软件包括本地化的BLAST软件包、Pfam、CLUSTALW、gBlock、ProtTest和PhyML 3.0等。
步骤4.甾体激素相关酶和信号传递与调控本发明涉及的代谢关键酶包括甾体激素合成酶、甾体激素降解酶和甾体激素衍生化酶(糖基化、酰基化等)(图4)。其中甾体激素合成酶包括Brassinosteroid-6-oxidases,CYP85A1(BR6ox1)、Brassinosteroid-6-oxidases(BR6ox2)、C-3 oxidation(CPD)、C-22hydroxylation(CYP90B1)、cytochrome P-450(CYP90C1)、cytochrome P-450(CYP90D1)、steroid-5-alpha-reductase(DET2)、delta7sterol C-5 desaturase(DWF7)、delta7-sterol-C7 reductase(DWF5)、24-dehydrocholesterol reductase(DWF1)；甾体激素降解酶包括PhybAativationTaggedSuppessor 1(BAS1)和Cytochrome P450 72C1(SOB7)；甾体激素衍生化酶包括DON-Glucosyltransferase(UGT73C5)。甾体激素信号传递与调控蛋白包括甾体激素受体，如BRINSENSITIVE 1(BRI1)、BRI1 LIKE 1(BRL1)、BRI1 LIKE 2(BRL2)、BRI1 LIKE 3(BRL3)；以及其它信号传递和调控相关的蛋白，如BRI1 Kinase Inhibitor 1(BKI)、BRI1-associated Receptor Kinase(BAK1)、Brassinosteriod-signaling Kinase 1(BSK1)、Brassinosteriod-signaling Kinase 2(BSK2)、Brassinosteriod-signaling Kinase 3(BSK3)、Brassinosteroid-insensitive 2(BIN2)、Brassinazole-resistant 2(BES-1)、Brassinazole-resistant 1(BZR1)、basic helix-loop-helix(bHLH)family protein(BIM1)、AtBS1(activation-tagged BRI1 suppressor 1)-interacting factor 1(AIF1)、CYP72B1(BAS1)、BRI1 SUPPRESSOR 1(BRS1)、BRI1 SUPPRESSOR 1(BSU1)、SUPPRESSOR OFBRI1(SBI1)和ProteinPhosphatase 2A(PP2A)。但不限于上述酶或蛋白。
实施例2：参与微藻抗逆和油脂积累过程的甾体激素合成、信号传递和调控的关键酶或蛋白的鉴定
步骤1.藻种培养和样品采集
以真眼点藻属微拟球藻(Nannochloropsis oceanica)为例。采用优化的F/2海水培养基，配方如下：35g l-1海盐，1g l-1NaNO3，67mg l-1NaH2PO4*H2O，3.65mg l-1FeCl3*6H2O,4.37mg l-1Na2EDTA*2H2O,trace metal mix(0.0196mg l-1CuSO4*5H2O,0.0126mg l-1NaMoO4*2H2O,0.044mg l-1ZnSO4*7H2O,0.01mg l-1CoCl2,and 0.36mg l-1MnCl2*4H2O),and vitaminmix(2.5μg l-1VB12,2.5μg l-1biotin,and 0.5μg l-1thiamine HCl)。细胞在50μmolphotons m-2s-1的连续光照下，25℃培养。将培养至对数期(OD750＝3.0)的微拟球藻离心收集后，采用灭菌后的海水清洗3遍后，接种于新鲜的无氮和有氮培养液中，于内径3.5cm的光生物反应器培养，并开始计时。于3、4、6、12、24和48小时收集200ml藻细胞，液氮速冻后保存于-80℃，每个时间点取3个生物学重复样本。
步骤2.总RNA提取
将冷冻保存的藻液在液氮中充分研磨，采用Trizol(Invitrogen)试剂盒进行中RNA的提取。质检后，用于构建转录组文库。
步骤3.转录文库构建和测序
采用Sera-mag Magnetic Oligo(dT)Beads(Thermo Scientific)富集mRNA后，用RNA Fragmentation试剂将mRNA随机打断成～250bp的短片段，采用随机引物反转录获得cDNA，并进一步合成双链cDNA。采用NEBNext mRNA Library Prep Reagent Set(NEB)的指导手册构建文库。质检后，进行Illumina HiSeq 2000(2X90 bp)双端测序。
步骤4.数据质量控制
采用Illumina质量控制系统和Fast_trimmer进行低质量reads过滤和读长修正。将raw reads上传至NCBI GEO。采用TopHat 2.0.4把经过QC后的reads align到微拟球藻基因组。
步骤5.基因表达丰度分析
采用Cufflinks 2.0.2分析，通过归一化处理，得到FPKM(Fragments PerKilobase of exon model per Million mapped fragments)值。基于FPKM值计算Spearman相关系数，并计算生物学重复间的相关性。满足以下条件之一即被认为是显著差异表达基因：(1)显著性上调：2倍及以上的上升，FDR(False discovery rate)≤5％，FPKM≥10；(2)显著性下调：2倍及以上的下降，FDR≤5％，FPKM≥10；(3)可认为显著性上调：至少2个时间点上出现1.5倍及以上的上升，FDR≤5％，FPKM≥10；(4)可认为显著性下调：至少2个时间点上出现1.5倍及以上的下降，FDR≤5％，FPKM≥10(图2)。
步骤6.鉴定微藻抗逆和油脂积累过程的甾体激素合成、信号传递和调控的关键基因
除实施例1步骤4中列出的基因外，参与微藻抗逆和油脂积累过程的甾体激素合成、信号传递和调控的关键酶或蛋白还包括通过转录组学、蛋白组学、代谢物组学等组学手段或者基因工程、代谢工程、生物化学和分子生物学等方法获得的与微藻抗逆响应和油脂积累相关的各种基因。
实施例3：甾体激素在促进藻类生长中的应用
步骤1.藻种培养和样品采集以真眼点藻属微拟球藻(N.oceanica)为例。采用优化的F/2海水培养基，配方如下：35g L-1海盐，1g L-1硝酸钠(NaNO3)，67mg L-1磷酸二氢钠一水(NaH2PO4*H2O)，3.65mg L-1氯化铁六水(FeCl3*6H2O)，4.37mg L-1柠檬酸钠二水(Na2EDTA*2H2O)，微量元素[0.0196mg L-1硫酸铜五水(CuSO4*5H2O)，0.0126mg L-1钼酸钠二水(NaMoO4*2H2O)，0.044mg L-1硫酸锌七水(ZnSO4*7H2O)，0.01mg L-1氯化钴(CoCl2)和0.36mg L-1氯化锰四水(MnCl2*4H2O)]和维生素混合液(2.5μg L-1维生素B12,2.5μg L-1生物素和0.5μg L-1盐酸硫胺素)。细胞在50μmol photons m-2s-1的连续光照下，25℃培养至对数期(OD750＝3.0)。
步骤2.激素施加将对数期微拟球藻稀释至OD750＝0.5，向培养液中加入甾体激素epiBL，浓度分别为1,10-3,10-6,10-9μM或者Brz，浓度分别为10-2,1,100μM。
步骤3.生物量测定每24小时测定OD750。结果显示，10-3和10-6μM epiBL可以促进微拟球藻生长，1μM Brz抑制其生长(图3)。
实施例4：甾体激素合成酶在转基因生物中的应用
步骤1.藻种培养和样品采集以真眼点藻属微拟球藻(N.oceanica)为例。采用优化的F/2海水培养基，配方如下：35g L-1海盐，1g L-1硝酸钠(NaNO3)，67mg L-1磷酸二氢钠一水(NaH2PO4*H2O)，3.65mgL-1氯化铁六水(FeCl3*6H2O)，4.37mg L-1柠檬酸钠二水(Na2EDTA*2H2O)，微量元素[0.0196mg L-1硫酸铜五水(CuSO4*5H2O)，0.0126mg L-1钼酸钠二水(NaMoO4*2H2O)，0.044mg L-1硫酸锌七水(ZnSO4*7H2O)，0.01mg L-1氯化钴(CoCl2)和0.36mg L-1氯化锰四水(MnCl2*4H2O)]和维生素混合液(2.5μg L-1维生素B12,2.5μg L-1生物素和0.5μg L-1盐酸硫胺素)。细胞在50μmolphotons m-2s-1的连续光照下，25℃培养至对数期(OD750＝3.0)待用。
步骤2.总RNA提取将冷冻保存的藻液在液氮中充分研磨，采用Trizol(Invitrogen)试剂盒进行中RNA的提取。质检后，用于构建cDNA文库。
步骤3.DET2基因克隆设计并合成如下两对引物，其中，引物P1 SEQ ID NO:1和SEQID NO:2的扩增产物是SEQ ID NO:3。以微拟球藻cDNA为模板，经引物SEQ ID NO:1和SEQ IDNO:2进行PCR扩增，反应程序为：94℃ 5min预变性；94℃ 30sec，58℃ 30sec，72℃ 40sec，共30个循环；72℃ 7min延伸。PCR扩增产物即为片段SEQ ID NO:3，约700bp，纯化PCR产物，连接于pMD-18T载体，转化大肠杆菌，提取重组质粒，用BamHI和XbaI酶切，与经过同样酶切的pGreen180载体连接，获得含有片段SEQ ID NO:3的重组质粒pGreen180-DET2。
步骤4.转基因拟南芥构建采用农杆菌介导的方法将pGreen180-DET2转化DET2缺陷的拟南芥突变体(det2)。经多次传代纯化获得过表达微拟球藻DET2的拟南芥det2突变体。拟南芥det2突变株个体较小，呈现显著的BR缺失矮化表型。而表达微拟球藻DET2的拟南芥，恢复了野生表型，表现出野生型拟南芥的株高(图4)。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.甾体激素或其调节物在藻类生理调节中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述甾体激素调节物包括如下1)～5)中的至少一种：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述甾体激素调节物包括如下1)～5)中的至少一种：
I)促进甾体激素合成的关键酶或关键酶基因；
II)、过表达I)中所述关键酶基因的表达载体以及含该表达载体的宿主；
III)、促进I)中所述关键基因表达的诱导剂；
IV)、提高1)中所述关键酶活性的制剂。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述甾体激素调节物为甾体激素合成抑制剂或甾体激素合成抑制剂。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述生理调节包括：
促进或抑制藻类生长，
增加或减少藻类次生代谢产物积累，或，
提高或降低调控藻类抗逆性。
6.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶包括如下至少一种：
甾体激素合成酶，包括Brassinosteroid-6-oxidases,CYP85A1、Brassinosteroid-6-oxidases、C-3 oxidation、C-22 hydroxylation、cytochrome P-450、cytochrome P-450、steroid-5-alpha-reductase(DET2)、delta7 sterolC-5desaturase、delta7-sterol-C7reductase或24-dehydrocholesterol reductase；
甾体激素降解酶包括Phyb Aativation Tagged Suppessor 1和Cytochrome P45072C1；
甾体激素衍生化酶，包括DON-Glucosyltransferase；
甾体激素信号传递与调控蛋白包括甾体激素受体，如BRINSENSITIVE 1、BRI1 LIKE 1、BRI1 LIKE 2或BRI1 LIKE 3；
其它信号传递和调控相关的蛋白，BRI1 Kinase Inhibitor 1、BRI1-associatedReceptor Kinase、Brassinosteriod-signaling Kinase 1、Brassinosteriod-signalingKinase 2、Brassinosteriod-signaling Kinase 3、Brassinosteroid-insensitive 2、Brassinazole-resistant 2、Brassinazole-resistant 1、basic helix-loop-helixfamily protein、AtBS1(activation-tagged BRI1 suppressor 1)-interacting factor1、CYP72B1、BRI1 SUPPRESSOR 1、BRI1 SUPPRESSOR 1、SUPPRESSOR OF BRI1或ProteinPhosphatase 2A。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述微藻包括绿藻、红藻、硅藻、褐藻、裸藻、甲藻、黄藻、金藻和真眼点藻中的至少一种。
8.一种促进藻类生长，提高藻类次生代谢产物积累或提高藻类抗逆性的方法，其特征在于，包括：外源给予甾体激素。
9.一种促进藻类生长或提高藻类抗逆性的方法，其特征在于，利用如下1)～5)中的至少一种调节物提高藻类内源甾体激素水平：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
10.一种抑制藻类生长或降低藻类抗逆性，其特征在于，包括：利用如下I)～VI)中的至少一种甾体激素代谢调节物使藻类内源甾体激素水平降低：
1)、甾体激素代谢或信号传递通路中的关键酶或关键基因；
2)、包含1)中所述关键基因的表达载体或宿主；
3)、调控1)中所述关键基因表达相关的启动子、增强子或终止子；
4)、促进或抑制1)中所述关键基因表达的诱导剂；
5)、提高或降低1)中所述关键酶活性的制剂。
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