Alternative CO2 concentrating mechanisms in different green algal species related to phosphorus limitation and pH
Alternative CO2 concentrating mechanisms in different green algal species related to phosphorus limitation and pH
批准号:
211108293
负责人:
Privatdozentin Dr. Elly Spijkerman
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2012
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2011-12-31 至 2016-12-31
中文摘要
微藻承担了地球上近一半的二氧化碳封存,它们越来越多地被用于生物质生产,为我们的发电厂提供燃料,并固定它们的烟雾-二氧化碳。因此,藻类二氧化碳的固定是一个重要的过程,在许多物种中都有二氧化碳浓缩机制(CCM)的支持。在淡水(和海洋)生态系统中,二氧化碳浓度较低,约为15μM,这需要CCM来提高二氧化碳固定酶Rubisco的羧化速率。这种活性过程需要很高的无机磷(PI)浓度,就像中性小球藻一样,在PI充足的条件下具有高亲和力的CO2吸收系统,但在PI限制的条件下无法实现其完全的CCM能力。最近,我发现了嗜酸性衣藻的一种对比模式,它实现了在等电点充满和等电点限制条件下的高亲和力二氧化碳吸收系统。这对嗜酸杆菌吸收二氧化碳是一个活跃过程的观点提出了质疑。此外,我还用第三种CCM策略确定了另一种藻类。因此,我建议结合PI浓度和pH研究这三种藻类的C-获取,以获得对不同CO2和PI条件下藻类功能反应的机械性洞察。我与联合基因组研究所(美国)、内布拉斯加州大学(美国)和莫纳什大学(澳大利亚)的合作使包括生态学、生理学、分子生物学和遗传学在内的多学科方法得以实现,以阐明绿色微藻中潜在的碳固定机制。
英文摘要
Micro-algae are responsible for nearly one-half of all CO2 sequestration on the planet and they are increasingly used for biomass production to fuel our power plants and fix their fume-CO2. Algal CO2 fixation is thus a vital process that is supported by a CO2-concentrating mechanism (CCM) in many species. In freshwater (and marine) ecosystems CO2 concentrations are low, circa 15 μM, which requires a CCM to enhance carboxylation rates of the CO2-fixing enzyme Rubisco. This active process is assumed to require high inorganic phosphorus (Pi) concentrations, as found in the neutrophile Chlorella emersonii that has a high affinity CO2 uptake system under Pi replete conditions, but cannot realise its full CCM capacity under Pi limiting conditions. Recently, I discovered a contrasting pattern for the acidophile Chlamydomonas acidophila which realises a high affinity CO2 uptake system under both Pi replete and Pi limiting conditions. This questions the notion that CO2 uptake in C. acidophila is an active process. In addition, I have identified another algae with a third CCM strategy. I therefore propose to study the C-acquisition in these three algal species in conjunction with Pi concentration and pH to obtain mechanistic insight into algal functional responses to different conditions of CO2 and Pi. My collaboration with the Joint Genome Institute (USA), the University of Nebraska (USA), and Monash University (Australia) enables a multi-disciplinary approach that includes ecology, physiology, molecular biology and genetics to elucidate mechanisms underlying carbon sequestration in green micro-algae.
期刊论文(5)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
Species-specific influence of Pi-status on inorganic carbon acquisition in microalgae (Chlorophyceae)
Pi 状态对微藻(绿藻)无机碳获取的物种特异性影响
DOI:
10.1139/cjb-2017-0082
发表时间:
2017
期刊:
Botany
影响因子:
1.1
作者:
[Lachmann, S.C. Maberly , E. Spijkerman]
通讯作者:
E. Spijkerman
Ecophysiology matters: linking inorganic carbon acquisition to ecological preference in four species of microalgae (Chlorophyceae)
生态生理学很重要:将无机碳获取与四种微藻(绿藻)的生态偏好联系起来
DOI:
10.1111/jpy.12462
发表时间:
2016
期刊:
Journal of Phycology
影响因子:
2.9
作者:
[Lachmann, S.C. Maberly , E. Spijkerman]
通讯作者:
E. Spijkerman
Nutrient induced fluorescence transients (NIFTs) provide a rapid measure of P and C (co-)limitation in a green alga
营养诱导荧光瞬变 (NIFT) 可快速测量绿藻中的 P 和 C(共)限制
DOI:
10.1080/09670262.2015.1095355
发表时间:
2016
期刊:
European Journal of Phycology
影响因子:
2.4
作者:
[Spijkerman, S. Stojkovic, D. Holland, S.C. Lachmann , J. Beardall]
通讯作者:
J. Beardall
CO2 acquisition in Chlamydomonas acidophila is influenced mainly by CO2, not phosphorus, availability
嗜酸衣藻中 CO2 的获取主要受 CO2 而非磷可用性的影响
DOI:
10.1007/s11120-014-0016-6
发表时间:
2014
期刊:
Photosynthesis Research
影响因子:
3.7
作者:
[Spijkerman, S. Stojkovic, J. Beardall]
通讯作者:
J. Beardall
DOI:
10.1002/ece3.4790
发表时间:
2019-02-01
期刊:
ECOLOGY AND EVOLUTION
影响因子:
2.6
作者:
[Lachmann, Sabrina C., Mettler-Altmann, Tabea, Spijkerman, Elly]
通讯作者:
Spijkerman, Elly
Iron toxicity in Chlamydomonas in relation to P limitation
-
批准号:50458766
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2007
-
负责人:Privatdozentin Dr. Elly Spijkerman
-
依托单位:
Phosphorus kinetics in phytoplankton species of very acidic mining lakes, Lusatia, Germany
-
批准号:5425615
-
项目类别:Research Grants
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2004
-
负责人:Privatdozentin Dr. Elly Spijkerman
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
双功能POFs-ZnIn2S4光催化剂可控构筑及CO2捕获-原位光还原制乙烯的研究
-
批准号:2026JJ60139
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:李子怡
-
依托单位:
CO2响应型二维多孔Janus催化剂构筑及油/水界面催化调控机制研究
-
批准号:2026JJ80297
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:李超平
-
依托单位:
高熵钴基钙钛矿型载氧体的构筑及其化学链分解CO2可逆相变机制研究
-
批准号:2026JJ50373
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:陈真盘
-
依托单位:
海泡石基微纳流体吸收体系的构建与CO2捕集效率优化
-
批准号:2026JJ50390
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:凌浩
-
依托单位:
高相容本征MOFs混合基质膜相界面精准调控与CO2分离强化机制研究
-
批准号:2026JJ50393
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:马英楠
-
依托单位:
两性氨基酸衍生物界面质子传递智能调控与酸性CO2电解过程强化
-
批准号:22608413
-
项目类别:青年科学基金项目(C类)
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2026
-
负责人:林建龙
-
依托单位:
卤硫铋负载硅基分子筛型光催化剂的构筑及其高效转化 CO2 制备 C2H4 性能研究
-
批准号:ZCLQN26B0601
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:赵君泽
-
依托单位:
脉冲电热驱动CO2耦合丙烷脱氢反应动力学匹配机制研究
-
批准号:22602202
-
项目类别:青年科学基金项目(C类)
-
资助金额:30.00万元
-
批准年份:2026
-
负责人:田凯歌
-
依托单位:
超临界CO2储能发电系统能效评价体系研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:刘莎
-
依托单位:
基于cv-PINN的CO2地质封存动态闭环调控方法研究
-
批准号:JCZRQNB202600901
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2026
-
负责人:
-
依托单位: