一些丝状固氮蓝藻可分化产生异形胞、厚壁孢子、藻殖段等不同形态和功能的细胞。异形胞是一种处于细胞分化终端的细胞，对于异形胞的分化及图式形成现已有比较深入的研究，但是对一些重要基因的调控以及不同细胞分化类型间基因的调控关系还有待深入解析。在原核生物中，FtsZ是一个重要的细胞分裂蛋白，其在鱼腥藻PCC7120中能控制细胞的形态及分化(Sakretal.2006b)。本研究试图从分析ftsZ的转录调控入手研究细胞分裂与分化的关系。本研究还检查了一些在异形胞或原异形胞中上调或下调表达的基因在点形念珠藻ATCC29133厚壁孢子中的表达情况。　　 主要研究内容和结果如下：　　 1)在ftsZ基因上游区域逐段引入7个缺失，并与绿色荧光蛋白报告基因gfp相融合，分别导入到鱼腥藻PCC7120中，在缺氮诱导条件下观察gfp的表达情况，确定了4段ftsZ表达所必需的顺式调控序列。　　 2)以4段顺式调控序列作为探针，通过DNA-蛋白亲和层析的方法分离到一个与之结合的蛋白Alr0946。通过EMSA检查发现该蛋白与ftsZ上游4段序列可特异性结合，并能识别hetC基因上游序列。用gfp报告基因和Westernblot检测发现alr0946在异形胞中表达下调。alr0946基因插入失活突变株不能完全分离，说明该基因是细胞的生命活动所必需的。以PpetE在铜离子存在条件下驱动alr0946基因过量表达，并未显著改变ftsZ和hetC在营养细胞和异形胞中的表达水平，说明Alr0946在其转录调控中可能起辅助作用。　　 3)将32个在鱼腥藻PCC7120异形胞或原异形胞中上调或下调表达基因的启动子与gfp的融合表达质粒分别导入到点形念珠藻ATCC29133和鱼腥藻FACHB595中，发现所有基因在异形胞中的表达与鱼腥藻PCC7120中几乎一样，表明异形胞的发育和调控在三个藻株中是非常保守的。在点形念珠藻ATCC29133的厚壁孢子中，29个在异形胞或原异形胞中上调表达的基因中仅有6个上调表达，表明厚壁孢子与异形胞在分化早期可能并没有共同的发育调控途径。　　 本研究得到的主要结论：　　 1)Alr0946是一种DNA结合蛋白，能与ftsZ和hetC上游区域特异结合；　　 2)alr0946可能是鱼腥藻所必需的，在异形胞中表达水平下调；　　 3)异形胞的发育和调控在鱼腥藻PCC7120、FACHB595和点形念珠藻ATCC29133三个藻株中是非常保守的。