莱茵衣藻（Chlamydmons reinhardtii）因为其氢化酶活性高、培养容易、生长速度快、遗传学背景清晰和转化容易等原因被选为生物制氢研究的模式物种。在无氧条件下，莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）中的氢酶（H2ase）能将光合作用过程中产生的H+和e-或细胞内有机物分解产生的H+和e-合成H2，释放到细胞外，是利用太阳能生产氢气的理想模式。而且，衣藻的H2ase活性高，被认为是未来清洁能源可持续生产的重要途径之一。但是，衣藻的氢酶活性很容易受氧气的抑制而失去活性，而氧气又是光合作用的主要产物，这就导致了衣藻产氢效率低，很大程度上限制了该技术的应用。目前降低衣藻细胞内氧气含量的方法主要是通过去除TAP培养基中硫元素，抑制光系统II（PSII）的放氧活性，减少了光解水产生的氧气来源，从而提高产氢量。但是该方法同时也抑制了光解水所产生的电子产量，最终仍然导致产氢效率低。因此，要提高衣藻的产氢效率就需要既降低细胞内的氧浓度又要保障电子的供应。本实验尝试通过菌藻共培养的方法，来降低莱茵衣藻细胞内的氧含量，从而提高氢化酶活性，进而提高衣藻的产氢量。本论文的主要内容及结果如下：1.通过使用不同的培养基对与莱茵衣藻藻株849共栖的三株细菌进行分离鉴定，16S rDNA系统发生学分析显示这三株细菌L2、L3和L4分别为嗜麦芽寡食单胞菌属(Stenotrophomonas)、微杆菌属(Microbacterium)和恶臭假单胞菌属(Pseudomonas sp)的细菌。将纯化的莱茵衣藻藻株849和上述三株分离菌分别进行共培养，结果表明，L2对莱茵衣藻849的生长有促进作用，L3和L4对莱茵衣藻849的生长无显著影响。在温度为25℃和光照强度为60μmol（/m2﹒s）条件下，莱茵衣藻849浓度为12.5mg叶绿素/L、分离菌浓度为OD600为1时，莱茵衣藻849与细菌L2、L3和L4分别以80:1、200:1和80:1的体积比混合培养，产氢量达到最佳，分别是莱茵衣藻849纯培养时产氢量的4.0倍、2.9倍、4.1倍。对共培养体系内氧气含量的检测表明呼吸耗氧的增加是藻菌共培养体系产氢量提高的主要原因。本结果为藻菌共培养提高衣藻产氢效率提供了一定的理论依据。2.通过将慢生大豆根瘤菌和莱茵衣藻野生藻848及转基因藻lba分别在正常TAP和TAP-S中共培养，发现根瘤菌能显著提高衣藻产氢量。尤其是对于转基因藻，与根瘤菌共培养后，不仅产氢量能提高14倍，而且生长提高了26%，远远超过了根瘤菌提高野生藻的生长和产氢效率。通过检测正常TAP培养条件下和缺硫产氢培养条件下藻菌共培养体系中的呼吸速率，发现呼吸速率的增加和氧气消耗的加快是提高藻菌共培养产氢量的原因之一，这个结果为今后通过根瘤菌来提高绿藻生物量积累和产氢效率提供了新的思路，以及为通过基因工程改造莱茵衣藻来提高产氢量提供了新的策略。