珊瑚礁生态系统是重要的海洋生态系统之一。然而近年来,珊瑚礁生态系统正遭受各种严重的生存威胁。珊瑚与虫黄藻形成了动态变化的共生体系,其共生稳态机制一直是全球研究的热点问题,一氧化氮(Nitric Oxide,NO)系统在造礁石珊瑚的共生稳态维持中可能发挥着重要的作用。因此本研究以鹿角杯形珊瑚及其共生虫黄藻的一氧化氮合成酶(Nitric Oxide Synthetase,NOS)作为研究对象,探究NOS的序列特征及其在热应激下的活性变化。本研究采用RACE等现代分子生物学技术克隆获得了鹿角杯形珊瑚NOS(PdNOS)及其共生虫黄藻NOS的cDNA全长序列。PdNOS基因的cDNA全长5637 bp,其中 5’UTR(Untranslated region)222bp,3’UTR 1086 bp,开放阅读框ORF(Open reading frame)4329 bp,推导的多肽含有1442个氨基酸残基,分子量为 161.15 KDa。PdNOS 蛋白包含 PDZ、Flavodoxin-1、FAD binding-1 和 NAD binding结构域。虫黄藻NOS基因的cDNA全长3330 bp,其中5’UTR 64 bp,3’UTR 146 bp,ORF 3120 bp。推导的NOS蛋白共1039个氨基酸残基,分子量为116.45 KDa,包含Flavodoxin-1和FAD binding-1结构域。采用原核表达技术在大肠杆菌中诱导表达了 PdNOS和虫黄藻NOS的部分重组蛋白。热应激12和24 h后鹿角杯形珊瑚NOS的酶比活力显著上升。鹿角杯形珊瑚及其共生虫黄藻的基因组都编码功能性NOS基因,表明该共生体双方都具有NO系统。热应激下珊瑚NOS的活性显著上升,表明热胁迫能激活鹿角杯形珊瑚NO系统,诱导珊瑚NOS的活性。本研究为研究珊瑚-虫黄藻的共生体系奠定了基础,为保护珊瑚礁提供了理论依据。