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化石能源的短缺与环境污染问题,使可再生性与环境友好型的新能源的开发成为了当今十分重要的研究领域。微藻具有很强的碳固定能力,生长速度快、生长周期短,在胁迫环境下能够合成大量甘油三酯用于能源的储存,甘油三酯经过提取和甲酯化之后就转化成了生物柴油。微藻生物柴油具有可再生性,并且所含有害物质少,已经在世界范围内引起了极大的研究兴趣。本论文以Dunaliella tertiolecta为主要研究材料,利用响应面与正交设计分别对微波、超声辅助提取和二者联用的工艺条件进行了优化。利用PB实验设计从七种营养素NaNO3、NaH2PO4?2H2O、NaHCO3、NaCl、Fe-EDTA、MgSO4?7H2O和CaCl2?2H2O中筛选对油脂产率有显著影响的关键因子,然后优化关键因子水平,得到提高油脂产率的最佳培养条件,并用气相色谱技术分析关键因子水平对脂肪酸组成的影响。藻细胞经过中性脂染料Bodipy505/515染色后,用流式细胞仪技术分析中性脂对不同培养条件的响应规律,并用荧光显微镜观察油体（Lipid body）变化与细胞形态变化。使用同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,鉴定不同条件下脂肪代谢途径关键酶苹果酸酶（ME）的同工酶图谱和活性变化;对D.tertiolecta中的另一种关键酶柠檬酸裂解酶（ACL）进行基因克隆,借助相对荧光定量PCR技术研究缺氮、磷与盐度对两个关键酶ACL、乙酰辅酶A合成酶（ACS）基因表达的影响。油脂提取优化实验结果显示微波辅助提取的最优工艺条件为:微波功率471.17W,微波处理时间162.12s,液固比100.23mL/g,最佳油脂产率预测值为56.7189%,验证实验得到的提取率为57.02±1.04%。超声辅助提取最优工艺条件为:超声功率369.22W,超声处理时间5.24 min,液固比124.91m L/g,在此条件下的提取率预测值为46.5445%,验证实验得到的提取率为45.94±1.22%。超声/微波联合辅助提取的最优工艺条件为超声功率320W,超声时间5min,微波功率280W,微波时间120s,液固比100mL/g,有验证实验测得的油脂提取率为49.97±0.87%;五种影响因子的次序为:液固比>微波功率>微波处理时间>超声处理时间>超声功率。对油脂产率有显著影响的四个营养素分别为NaNO3、NaCl、NaHCO3和NaH2PO4·2H2O。D.tertiolecta的脂肪酸组成主要为C16和C18系,脂肪酸中含量最丰富的都是亚麻酸甲酯（C18:3）和棕榈酸甲酯（C16:0）。四个关键因素的响应面优化得到的最优培养条件为NaCl 1.5M、NaNO3 1.77g/L、NaH2PO4·2H2O 0.0192g/L、NaHCO35.57g/L,最佳油脂产率预测值为12.925 mg/L/day,验证实验得到的油脂产率为12.576±0.12 mg/L/day,比原始培养基中的产率提高了31.4%。中性脂的生化调控结果显示低盐度0.5M2.0M比高盐度2.5M4.0M更有利于Dunaliella tertiolecta细胞内中性脂的积累,高盐度对光合作用造成了抑制,盐度上升还会使Dunaliella tertiolecta细胞体积和粒度变大。氮、磷限制培养基中的生长的藻细胞比正常培养基中的藻细胞积累了更多的中性脂肪。利用同工酶凝胶电泳技术检测到Dunaliella tertiolecta苹果酸酶有四个同工酶,磷浓度和缺N/P处理对ME同工酶图谱的影响较大。从Dunaliella tertiolecta中克隆得到了DtACLA、DtACLB两个亚基的基因全长。在缺氮处理的过程中,Dunaliella tertiolecta藻细胞的ACL两个亚基和ACS基因的表达水平都上调了。盐度为0.52.5M时,ACLA、ACLB与ACS的表达水平均显著高于高盐度3.04.0M时的这三个基因的表达水平。缺氮和盐度条件下的ACLA、ACLB与ACS基因表达都与同条件下中性脂的积累规律一致。从以上结果可以看出,微波辅助提取比超声辅助更适用于杜氏藻中油脂的提取;Dunaliella tertiolecta的脂肪酸组成主要为C16和C18系,是生产生物柴油的较为理想的原料;缺氮、磷处理和低盐度都能够促进藻细胞内中性脂肪的积累,并且缺氮处理对中性脂的作用更明显,缺氮、磷处理都使光合作用受到了抑制;苹果酸酶同工酶的活性与中性脂的合成有一定的相关性;缺氮处理和低盐度使柠檬酸裂解酶与乙酰辅酶A合成酶的活性提高,从而促进了中油脂的积累。