三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum,pti)作为研究单细胞硅藻的模式生物,不仅具有较高的脂肪酸含量(占20%-30%干重),而且还富含蛋白,多不饱和脂肪酸等多种高附加值活性物质,尤其富含二十碳五烯酸(Eieosatrienoicacid,EPA)(占总脂肪酸30%),同时它的遗传和代谢信息均以公布。　　 为了从细胞整体上来探讨藻类光合作用效率,碳固定和油脂积累,本课题围绕三角褐指藻全基因组代谢网络重构这一中心环节,利用系统生物学的方法,从公共基因组及KEGG代谢途径数据库出发,自动获取了代谢网络模型的原始数据,并对数据进行了精炼,完成了数据库向网络模型的转化,成功构建三角褐指藻全基因代谢网络模型。　　 该网络的亮点是从代谢反应的角度对光合作用机制(水的光解,电子链传递和质子梯度),脂类代谢和EPA的合成进行详细描述。利用38种细胞结构单元(糖氨酸酸和核苷酸等)成功构建了表征细胞生长的生物质方程。　　 对网络模型分析表明:(1)异养条件下,细胞的生长速率,TAG和EPA的积累均高于光自养;(2)单因素模拟(葡萄糖,O2,CO2,光照和硝酸盐)研究表明葡萄糖为三角褐指藻的最适碳源,存在光饱和及高浓度C02抑制效应,氮胁迫不利于细胞生长,但促进油脂的积累;(3)双因素模拟(葡萄糖与O2;CO2和光照)研究确定了培养条件的最适配比;(4)单基因敲除模拟研究发现,318个基因中261个为非必需基因,57个为必需基因。双基因敲除中有82,448对必需基因。　　 三角褐指藻网络模型的成功构建不仅可以深入理解细胞代谢机理和光合作用机制,而且为微藻生物能源的产业化过程提供理论和实践指导。