微拟球藻（Nannochloropsis sp.）是一株生长快、可以合成长链多不饱和脂肪酸、金藻昆布糖和蛋白质等活性物质的海洋微藻,在生物柴油、微藻饵料和环境保护等方面展现出巨大的经济价值及广阔的应用前景。本论文以微拟球藻为实验材料,通过设置不同的初始硝酸钾浓度（14.9、7.5、5.0和3.0 mM）,分析微拟球藻的生长和脂质积累规律,通过营养恢复实验,分析微拟球藻在脂质积累与分解过程中,细胞主要生化组分含量及光合生理参数的变化,探究其脂质积累的光合响应规律,并结合转录组差异表达,分析微拟球藻脂类积累与分解过程主要代谢通路的调节规律。研究结果如下:（1）微拟球藻的生物量与初始硝酸钾浓度呈正相关,14.9 mM组的生物量最高,为8.27 g·L^-1,显著高于其他浓度组（P<0.05）。低氮条件明显促进微拟球藻脂质积累,其中3.0 mM组的总脂含量最高,达到44.8%DW。微拟球藻细胞的主要脂肪酸包括二十碳五烯酸（C20:5,EPA）、花生四烯酸（C20:4,AA）、油酸（C18:1）、棕榈油酸（C16:1）和棕榈酸（16:0）,其中C20:5的比例随培养时间的延续和氮浓度降低而显著下降。（2）在氮胁迫诱导脂质积累期间,微拟球藻的中性脂比例显著提高,糖脂和磷脂比例下降,可溶性蛋白含量降低,多糖含量在培养初期短暂升高后逐渐降低,与光合作用相关的光合效率参数（F_v/F_m和rETR）均呈现降低的趋势,Z型电子传递途径和可变电子传递途径能量比例显著降低,其中Z型电子传递链能量比例降幅更大,细胞超微结构显示,油体的形成伴随着蛋白核、金藻昆布糖颗粒、叶绿体的降解或减少;氮素营养恢复后,微拟球藻可溶性蛋白含量和多糖含量快速提高,中性脂比例下降,糖脂和磷脂比例提高,与光合作用相关的光合效率参数（F_v/F_m和rETR）出现快速升高的趋势,Z型电子传递途径和可变电子传递途径能量比例提高,细胞超微结构显示,油体颗粒减少,而叶绿体规则结构重新出现。因此得出结论:中性脂作为微拟球藻逆境条件下的主要储藏物,在胁迫停止后逐渐分解并参与细胞其他合成代谢过程,可变电子传递途径在微拟球藻逆境条件下的能量供给方面发挥了重要作用。（3）采用高通量测序技术,对微拟球藻脂质积累与分解过程进行转录组学分析。结果表明,指数期和脂质积累期之间的差异表达基因1126个,其中533个基因显著上调,593个基因显著下调,光合代谢通路与指数期相比发生了显著变化;脂质积累期和脂质分解期之间的差异表达基因1926个,其中877个基因显著上调,1049个基因显著下调,经差异基因表达注释,发现脂质积累期细胞内涉及光捕获、光系统Ⅰ反应中心、光合磷酸化、卡尔文循环等光合碳同化过程中的关键基因均下调,同时多个参与TCA循环、氧化磷酸化、糖酵解等过程的重要基因也显著下调,与氨基酸的分解途径相关的多个关键基因表达量上调;脂质分解期TCA循环、糖酵解、卡尔文循环等过程的重要基因得以上调,此外,与氨基酸的分解途径相关的多个关键基因表达量下调。因此推断:脂质积累期由于氮限制藻细胞增强氨基酸分解代谢,更高效的利用内源氮,同时光合碳同化过程受阻导致细胞生长缓慢,脂质分解期由于光合固碳作用增强、碳流分配向糖类合成方向偏移以及氨基酸分解的下调,导致细胞生长加快多糖含量大幅升高和蛋白质含量升高。