发菜(Nostoc flagelliforme)是一种陆生蓝藻，分布于我国西部及西北部的干旱半干旱地区。由于其较高的经济价值，以及生活在极端环境下所具有的抗逆性，深入开展发菜生理生态及抗逆生物学的研究有着重要的理论和实际意义。本研究在野外生态调查和标本采集的基础上，观察了发菜的形态变化、细胞结构、测定了发菜的矿质元素和海藻糖、蔗糖的含量；分离纯化出藻丝体并对其培养条件优化、光合生理指标等进行了研究；初步探讨了发菜的生态作用及其与极端环境相适应的生物学特征。主要结果如下： [1]发菜原植体形态在干旱半干旱的极端条件下多数呈丝状，生长在植被较稀疏的棕色粘土表面。但在自然状态下还有带状、片状及一些过渡形态。发菜形态的变化是对干旱条件的一种适应。在干旱条件下，发菜呈丝状；在水分较多的地方，发菜呈带状甚至片状。发菜藻丝体外有很厚的公共胶鞘，形成一定形状的原植体，较厚的胶鞘是发菜适应极端环境的重要特征。 [2]将野外采集的发菜原植体在实验室中分离纯化出藻丝体，用BG-11(-N)培养液中进行悬浮培养，室温条件下，高光强(2500-55001x)、连续光照，对发菜藻丝体的生长有利，振荡培养比静置培养生长情况明显要好。 [3]利用Chlorolab 2型氧电极测定发菜藻丝体在不同光强、温度、pH、盐度下的放耗氧量。25℃时藻丝体在强光照下没有出现光抑制，比原植体对低光有更好的适应性。温度对光合作用有着很大的影响，25-35℃为最适温度，温度过低或者过高都能出现光抑制现象。对高pH有很好耐受性，但低pH不利于藻细胞光合作用。有一定耐盐性，低盐度有利于藻细胞的光合作用。藻丝体表现出的这些特征都显示出发菜藻细胞对光照、温度、pH、盐度的适应范围广，说明发菜对这些因子的变化有较强的适应能力。但原植体耐光性比藻丝体强，说明在野外胶鞘对保护发菜免受强辐射伤害有重要意义。 [4]发菜中有含量较高的海藻糖、蔗糖。海藻糖的含量随着干燥处理时间的延长有上升的趋势，而蔗糖的含量则出现下降。海藻糖很可能是发菜适应极端环境的重要保护因子之一。 通过本研究，我们建立了发菜藻丝体的液体培养体系、检测出海藻糖成分在发菜中的存在，为进一步开展发菜分子生物学研究、探讨海藻糖在发菜适应极端环境中的作用和机理提供了重要资料。