目前能源问题是人类面临的重大问题之一，氢气是高效、清洁、可再生的能源，在全球能源系统的持续发展中将起到显著作用。合理开发利用氢能源，将对全球生态环境产生巨大的影响。各种产氢技术不断被研究，生物产氢也成为寻找新能源的一条途径，微生物中有一类光合细菌能进行光合作用并产生氢气，比如深红红螺菌(Rhodospirilum rubrum)。深红红螺菌(Rhodospirilum rubrum)属于兼性厌氧菌，是光合细菌研究的模式菌株，能分解多种有机物，可考虑将光能利用、产氢、有机废物、废水处理结合于一体，有很重要的研究价值。 本文通过生物突变的方法，采用含有转座子质粒的E．coli pRL27与R．rubrum发生进行接合突变，构建了深红红螺菌的随机转座突变库。为了研究光合细菌在产氢过程中的相关基因，我们采用八氢番茄红素脱氢酶抑制剂二苯胺，它是一种类胡萝卜素合成过程中的抑制剂，筛选抗二苯胺的突变菌株RG9，通过PCR验证转座子的确插入到了R．rubrum基因组中，并应用现代分子生物学手段确定研究转座子插入位点，测序结果显示，转座子插入破坏的是Ppx/GppA磷酸酶家族中的外切聚磷酸酶(exopolyphosphatase)。突变株产氢量与野生型相比只在生长后期微小降低。最有趣的结果是这种酶可能参与pppGpp降解，这种酶有可能与色素的合成有某些关系，从而对产氢产生一定的影响。 对突变株脂肪酸进行分析，与野生型相比，细胞脂肪酸有一定的变化，但是变化并不明显。利用biolog检测突变株对碳源的利用情况，显示与野生型相比，碳源利用也有差异。这些都说明转座子插入突变后，影响了细胞壁成分以及细胞的代谢活动。 Rhodospirillum rubrum产氢相关的基因研究也很多，但是对其蛋白组学的分析很少，本实验采用最新研究蛋白质组学的技术iTRAQ多重化学标记．串联质谱分析技术来研究在细菌生长和产氢过程中相关蛋白质组学的变化。发现在细菌生长以及产氢的过程中，某些蛋白的表达有明显的变化，如细胞色素c2、钼辅因子生物合成蛋白、二甲基亚砜还原酶明显增加，这些蛋白都是参与电子传递的重要蛋白，对形成氢气有重要的作用。