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雨生红球藻是一种单细胞的淡水绿藻。当遇到高光、缺氮等胁迫条件时，藻体迅速由生长阶段变为休眠阶段，形成厚壁孢子，同时细胞内产生大量虾青素。IPP（异戊烯焦磷酸）途径是类胡萝卜素和叶绿素合成的上游途径。本研究利用RACE技术克隆雨生红球藻中异戊烯焦磷酸途径各关键酶基因全长，并分析其生物信息学。通过研究雨生红球藻在胁迫条件下色素含量与异戊烯焦磷酸合成途径基因表达量之间相关性，从IPP途径角度揭示雨生红球藻内色素含量变化的原因和机理，给人工调控虾青素合成与代谢工程及大规模工厂化生产提供科学依据。通过缺氮、高光及高光缺氮诱导雨生红球藻积累色素，利用定量RT-PCR方法分析了在不同条件下诱导雨生红球藻中IPP途径基因的表达调控模式，结果显示在色素积累过程中，IPP途径的各个基因均存在明显的转录上调。在缺氮条件下，CMS、CMK、MCS这三个基因的表达最为明显，表达量分别为正常条件下的57.3、63.3、34.2倍，在HL条件下，CMS、CMK、MCS、HDS这四个基因的表达最为明显，表达量分别为正常条件下的78.9、127.3、69.98、41.2倍。在HL-N条件下，DXS、DXR、CMS这三个基因的表达最为明显，表达量分别为正常条件下的10.87,11.76,8.77倍。通过叶绿素荧光仪Dual-PAM测定雨生红球藻在胁迫条件下如：缺氮、高光、高光缺氮的PSII光化学效率（Fv/Fm）和非光化学淬灭（NPQ）。在胁迫条件下，Fv/Fm在第7天达到最大值，与此同时NPQ也达到最大值，然而随着时间的延长他们渐渐下降到正常状态，这一结果表明对于雨生红球藻来说短时间的高光、缺氮条件可为胁迫条件，随着时间的延长这个藻可以适应长时间的高光、缺氮诱导。