球等鞭金藻（Isochrysis galbana）是一种生长周期短、没有细胞壁的海洋微藻,富含岩藻黄素和多种不饱和脂肪酸,是一种难能可贵的藻类资源,被广泛的应用于医疗保健、能源生产、水产养殖等领域。岩藻黄素具有抗氧化能力;DHA,也称“脑黄金”,促进脑部发育,还有抗癌、预防心血管疾病等功能。通过研究不同光质培养对球等鞭金藻岩藻黄素及脂肪酸含量的影响、蓝光诱导球等鞭金藻岩藻黄素及脂肪酸合成转录组及活性物质合成过程中的关键调控因子的基因家族,可以进一步提高藻株的应用价值,为产业化作出贡献。本文主要研究内容与结果如下:1、探究不同光质（白光、绿光、蓝光、蓝光加绿光）不同时间（3、5、7、9天）培养对球等鞭金藻生长状况、岩藻黄素及脂肪酸含量的影响。与白光条件相比较,绿光组前3d细胞密度比较高;蓝光组生长状况与白光组几乎一致;蓝绿混合光生长状况不如白光组,即短时间的绿光刺激有利于藻细胞的生长,蓝绿混合光会抑制藻细胞的生长。经绿光处理后,体系内、单位干重、单位细胞中岩藻黄素含量均显著高于白光组;经蓝光处理后,岩藻黄素含量均低于白光组;经蓝绿混合光处理后,岩藻黄素含量均高于白光组,即绿光、蓝绿混合光有利于岩藻黄素的积累,而蓝光抑制岩藻黄素的积累。通过不同光质对球等鞭金藻脂肪酸代谢积累的研究,发现绿光培养至第5d脂肪酸含量显著高于白光组。综合来看,绿光显著促进球等鞭金藻岩藻黄素、脂肪酸的积累。2、探究蓝光诱导球等鞭金藻合成岩藻黄素及脂肪酸的转录组。样本提取RNA后,基于Illumina平台测序。24个样本所表达的基因数共290257个,且表达数在11000个以上。对第9d的白光组和蓝光组进行差异分析,得到有效差异表达的基因有641个,其中上调表达的320个,下调表达的321个。对第9d的白光组和蓝光组的差异基因进行KEGG富集,注释到不饱和脂肪酸代谢途径预测下调的基因有FAD2、HADD、SCD、HSD17B4、HSD17B12;注释到类胡萝卜素代谢途径中预测下调的基因有Crt B、PDS、Z-ISO、ZDS、LCYB、ZEP、VDE,结合差异表达基因我们预测了岩藻黄素及脂肪酸合成途径的关键调控基因。同时,单个细胞岩藻黄素及脂肪酸含量均低于对照组,进一步说明蓝光诱导会抑制岩藻黄素和脂肪酸含量的积累。通过WGCNA分析,确定了与Fucoxanthin、lipid、DHA相关的基因模块,同时对核心基因互作网络进行可视化分析,预测了共同参与岩藻黄素、脂肪酸合成调控的核心基因。选择差异表达基因（IZ002759、IZ014151、IZ001838）进行荧光定量PCR验证,结果与预测的一致。3、利用本实验室构建的球等鞭金藻基因组数据,通过hummer程序及Pfam数据库（Pfam编号PF00249、PF00487、PF00067）筛选鉴定出60个MYB基因家族成员,22个FAD基因家族成员,12个CYPs基因家族成员。对这些基因家组成员编码的蛋白进行理化特性、二级和三级结构、跨膜结构域、信号肽、亚细胞结构定位、染色体定位及共线性等相关分析,发现其理化特性差异较大,MYB基因家族成员多为不稳定亲水性蛋白,其中只有IZ001203和IZ003517为跨膜类蛋白,FAD和CYPs基因家族成员多为稳定亲水性蛋白;MYB基因家族成员分布在9条染色体上,IZ004469和IZ004470两个基因在染色体上的位置相邻,形成明显的基因簇。FAD和CYPs基因家族成员分别分布在9条、6条染色体上。二级结构均主要由α-螺旋、延伸链和无规则卷曲结构构成。根据蛋白氨基酸序列的同源性构建球等鞭金藻、莱茵衣藻和三角褐指藻的系统发育进化树,将球等鞭金藻MYB、FAD、CYPs基因家族成员分类。球等鞭金藻MYB、FAD、CYPs基因家族启动子顺式作用元件中光响应元件最多,也有许多与植物生长激素相关的响应元件和非生物胁迫响应元件。