以具有产业化前景的微拟球藻（Nannochloropsis oceanica OZ-1）为实验材料，利用碳重离子进行诱变育种，采用Imaging-PAM和酶标仪进行大规模筛选，最终获得两株高光效微拟球藻突变藻株（HP-1和HP-2），进一步对其生物量积累、产油期特性和光合作用效率进行分析。结果显示两株突变藻株（HP-1和HP-2）生物量积累较野生型藻株大幅提高，在18天培养末期生物量分别提高了18%和26%。通过测定两株突变藻株的色素含量和光合放氧活性表明其光合作用效率高于野生型藻株。采用两步法诱导产油，结果显示两株突变藻株油脂含量与对照相比未明显提高，而生物量积累大幅提高，最终导致其油脂产率增加，两株突变藻株分别为295mg L-1day-1和275mg L-1day-1，较野生型藻株分别提高了19%和11%。产油期叶绿素荧光参数测定结果表明两株突变藻株光合作用效率高于野生型藻株，高的光合作用效率导致其生物量积累提高，进而提高油脂产率。随后油脂成分分析显示突变株HP-1TAG含量较野生型藻株提高14%，极性脂含量降低15%。进一步脂肪酸组成分析显示突变株HP-2饱和脂肪酸含量较野生型藻株提高20%，不饱和脂肪酸含量较野生型降低25%。所获两株突变藻株生长速度快、油脂产率高，可以为微藻生物燃料产业化生产提供优质藻种。