蓝藻是同绿色植物一样具有两个光系统的原核生物。其类囊体膜上的藻胆蛋白体负责吸收光能,然后将能量传递并分配到光合反应中心。随着分子生物学和分子遗传学研究的发展,特别是重组DNA技术的广泛应用,蓝藻分子遗传学取得了许多成就。一方面为蓝藻光合作用途径的研究提供思路,另一方面促进了藻类基因工程产业应用于生产实践。其中集胞藻PCC6803以其易转化、可兼性异养等特点成为靶基因表达宿主的优势藻种。本论文选取藻胆体中最终能量接收器核心区的基因apcD和apcF,通过分子生物学方法,分别从集胞藻PCC6803总DNA中调取apcD和apcF基因片段,将apcD基因片段切除并替换为卡那霉素(kanamycin,简称Kan)抗性基因片段,在apcF基因中间插入Kan抗性标记,按照自然转化的方法分别将构建好的质粒转入集胞藻PCC6803,利用抗性筛选得到同源重组成功的阳性转化子。对于apcD基因缺失的突变株,从生长曲线、藻胆蛋白含量、叶绿素a含量、可溶性蛋白含量等相关生理指标对突变株与野生株进行研究,并辅助荧光光谱和吸收光谱检测。测定结果表明,突变株的生长速度较野生株慢,其藻胆蛋白、叶绿素a和可溶性蛋白含量均比野生株低10～20个百分点。紫外可见光谱测定结果表明突变藻的光合色素组成与野生藻一致,但藻蓝蛋白含量减少。由此可推测apcD基因被敲除后,影响了藻胆体内部能量传递的路径,PS I和PS II之间接收能量的动态平衡被打破,使其蓝藻光合作用受到影响。由于apcD基因只是光能传递链中介导能量的一个支路,因此它的缺失并不会从根本上影响光合反应中心。对于apcF基因,经分子生物学方法检测,证明得到了部分同源双交换的突变株,有待进一步研究。