小球藻光合效率高,生长速率快,具有与高等植物相似的光合机制与代谢路径,长久以来小球藻被作为一种研究高等植物光合作用的参考生物。光能自养是指微藻利用光能,以CO₂作为碳源,通过光合作用将光能转化成化学能,并将无机碳同化为碳水化合物的过程,这种培养方式成本低。兼养是指细胞以光合作用作为主要能量来源,有机碳源和CO₂同时作为碳源进行物质同化的过程。兼养培养可以弥补特定条件下自养生长速率较慢的缺点,快速提高微藻的生物量,缩短培养时间。一定浓度范围内的Fe³⁺对小球藻的生长具有促进作用,有研究表明高浓度Fe³⁺对小球藻的油脂积累也有促进作用。本文探讨了淡水小球藻（Chlorella vulgaris）在不同浓度Fe³⁺（缺铁0、中浓度铁1.2×10-6和高浓度铁1.2×10-5 mol·L-1）培养条件下的油脂积累,并试图通过蛋白质组学的手段来探讨Fe³⁺对小球藻（C.vulgaris）油脂积累的作用机制。通过分别测定自养和兼养小球藻在不同Fe³⁺浓度条件下的生长速率和中性脂含量,确定Fe³⁺对小球藻生长速率和中性脂含量的影响;生长后期离心收集藻液,提取总可溶性蛋白,进行蛋白质组的测定分析。结果表明,自养条件下,小球藻在缺铁时中性脂含量高,但生长速率慢,生物量少。蛋白质组分析发现,自养时小球藻在缺铁和高浓度铁条件下,PS I和PS II的蛋白和糖代谢过程中相关酶表达量较低,一些与抗逆相关的蛋白,如分子伴侣、热激蛋白、细胞色素c氧化物酶和组蛋白、骨架蛋白等都在缺铁时含量升高,而且缺铁时降低更为明显。以乙酸为碳源兼养培养时,小球藻生长速率明显快于自养时生长速率,缺铁时中性脂含量也明显高于自养时缺铁培养的含量。这可能是由于兼养时,藻体可以直接吸收乙酸盐,形成乙酰CoA;缺铁时蛋白合成受到限制,多余的碳进入脂肪酸合成路径,合成大量中性脂;高浓度铁条件下乙酰CoA则进入三羧酸循环路径,呼吸加快,为藻体生长提供更多能量。兼养时藻细胞直接利用乙酸盐比自养时利用CO₂生成有机物速率快,因此三羧酸循环相关蛋白在缺铁时含量增多,促进生长。