随着人口的增长和世界经济的飞速发展,化石能源的消耗日益加剧。为解决由此带来的能源危机和环境问题,世界各国不得不加快开发化石能源的替代燃料。近年来,生物柴油做为一种清洁可再生能源受到越来越多的重视。生物柴油虽然优点众多,但其传统原料可能会对农产品价格、粮食安全产生影响。因此,选择一种低廉的、安全的原料来生产生物柴油是发展的总趋势。微拟球藻(Nannochloropsis)属于真眼点藻纲(Eustigmatophyceae),是一类重要的单细胞经济微藻。它富含蛋白质、多不饱和脂肪酸、色素等高附加值产物,且光合效率高、环境适应性强,油脂含量可以达到细胞干重的30%,能够进行大规模培养,被认为是生产生物柴油颇具前景的原料。尽管微藻做为生物柴油的原料有其它原料不可比拟的优势,但天然微藻脂肪酸的饱和度和长度并不适合生物柴油的生产。近年来,通过改变培养基组成、控制培养条件以及基因工程法提高微藻油脂含量和脂肪酸质量成为生物柴油研究的热点。实验包括以下两个部分：第一部分：分析微拟球藻cDNA文库,从微拟球藻中分离出一条硫脂酶基因的cDNA全长,命名为NoTE。NoTE全长1,314 bp,编码437个氨基酸,蛋白质相对分子质量为55 kD。将该基因连接到原核表达载体pET-30a上,转入大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达进行功能的初步验证。实验结果显示,表达NoTE并未改变大肠杆菌的脂肪酸组成,但其C14:1、C16:0、C16:1、C18:1及总脂肪酸含量较不含重组质粒菌株分别提高了11%、18%、32%、49%和30%,证明克隆的硫脂酶基因能在大肠杆菌中表达并具有相应的酶活性。第二部分：探究了限氮、限磷及不同温度对NoTE转录水平及微拟球藻总脂含量、脂肪酸组成的影响。限氮处理组结果显示,NoTE转录水平及油脂含量随限氮时间的延长而提高；在对脂肪酸组成的影响上,氮缺乏可以抑制多不饱和脂肪酸的合成,促进饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸的合成。限磷处理得到了与限氮处理相同的结论。温度处理组结果显示,随温度的提高NoTE转录水平逐步提高,在20℃时油脂含量最高,在实验温度范围内,高温促进饱和脂肪酸的合成。综上所述,本研究成功分离了微拟球藻一条硫脂酶基因,通过原核表达体系验证了其功能；进一步探索了环境因子对该基因转录水平以及对微拟球藻油脂含量和脂肪酸组成的影响。