抗菌肽（antimicrobialpeptides）是一类具有抗微生物活性的小分子多肽,广泛分布于各生物体内,是生物体内天然免疫防御系统的一个重要组成部分。抗菌肽具有抗菌谱广、易溶于水、进入生物体内无有害残留、不易产生耐药性等优点,有望成为一种新型、高效、环保的抗生素替代品。天然抗菌肽在生物体内含量少、不易分离与提取,且制备的费用较高,因此利用基因工程技术是实现抗菌肽规模化生产的主要手段之一。生物反应器（Bioreactor）是指利用生物系统实现有重要经济价值外源蛋白质的大规模生产。小球藻作为真核细胞具有生长周期短、生产成本低、易于大规模培养等特点,因而转基因小球藻作为生物反应器生产生物活性物质已成为基因工程研究的热点之一。本研究利用本实验室已分离鉴定的拟穴青蟹抗菌肽Scygonadin和大黄鱼抗菌肽Hepcidin融合基因,通过基因工程技术,实现了抗菌肽Scy-hepc融合基因在转基因小球藻中的稳定表达,并研究了其基因表达产物的抗菌活性及探索了转抗菌肽Scy-hepc融合基因的小球藻在水产养殖业的应用,为未来抗菌肽Scy-hepc的产业化提供理论依据和技术支撑。同时获得了转抗菌肽Scy-hepc融合基因的拟南芥新品种,研究了抗菌肽Scy-hepc在转基因拟南芥中的表达及其抗菌活性,为Scy-hepc在农作物生产中的应用提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:1.转抗菌肽Sty-hepc融合基因小球藻的构建、稳定表达及其抗菌活性:构建了抗菌肽Scy-hepc融合基因植物双元表达载体,利用电转化方法,经过潮霉素抗性筛选、PCR鉴定、Western blotting分析和GFP荧光检测,获得了稳定表达抗菌肽Scy-hepc融合基因的转基因小球藻,结果表明其表达产物具有抗菌活性,能够抑制嗜水气单胞菌和金黄色葡萄球菌的生长。2.转Scy-hepc融合基因的小球藻具有免疫保护作用:以黑鲷和珍珠龙胆石斑鱼为实验对象,以灌胃方式分别喂食转Scy-hepc融合基因的小球藻和野生型小球藻,进一步用嗜水气单胞菌人工侵染上述两种鱼类,发现喂食转基因小球藻的黑鲷和珍珠龙胆石斑鱼的成活率均显著高于对照组。3.抗菌肽Scy-hepc融合基因在细基江蓠繁枝变种中的表达:优化了酶解条件,成功分离出细基江蓠繁枝变种的原生质体,利用电转化方法,实现了抗菌肽Scy-hepc融合基因在细基江蓠繁枝变种原生质体中的瞬时表达,Western blotting分析能够检测到特异性目的蛋白条带;利用植物激素,成功诱导出细基江蓠繁枝变种外植体的类愈伤组织,利用农杆菌介导法,实现了抗菌肽Scy-hepc融合基因在类愈伤组织中的表达,转基因类愈伤组织在荧光显微镜下观察能见到发GFP绿色荧光的细胞团。4.转抗菌肽Scy-hepc融合基因拟南芥的构建、稳定表达及其抗菌活性:利用农杆菌介导的方法,用携带抗菌肽Scy-hepc融合基因的农杆菌侵染拟南芥花絮获得了转基因种子,经过潮霉素抗性筛选、PCR鉴定和Western blotting分析获得了 F1代转基因植株种子;再经过潮霉素抗性筛选、PCR鉴定和Westem blotting分析获得了 F2代稳定表达抗菌肽Scy--hepc融合基因的转基因拟南芥新品系;提取的F2代转基因植株叶片总蛋白具有抗菌活性,能够抑制金黄色葡萄球菌的生长,F2代转基因植株叶片具有抗禾谷镰孢菌侵染的能力。