隐花色素（cryptochrome）是一类重要的蓝光受体,广泛存在于各种动植物、细菌等生物体内。隐花色素对植物的色素累积、叶绿体形成等相关生理生化活动起到重要作用。研究表明,蓝光可参与调控莱茵衣藻叶绿素及类岩藻黄素合成等相关生理过程,球等鞭金藻富含岩藻黄素（fucoxanthin）和多不饱和脂肪酸等代谢产物质,因此蓝光及隐花色素基因对球等鞭金藻上述代谢物质合成积累应该起到积极调控作用。本实验通过查找鉴定球等鞭金藻隐花色素基因并进行基因克隆及电击转化的探索,为后续研究隐花色素结构与功能提供重要前提;通过对球等鞭金藻进行ARTP诱变、光质培养,从基因工程和培养条件两方面入手,旨在提高藻株产岩藻黄素和脂肪酸能力,在获取高产岩藻黄素、DHA优良藻株和合适培养条件进行积极有益探索。本文主要研究内容和结果如下:1、利用本实验室构建的球等鞭金藻基因组和转录组数据库,再通过多种生物信息学分析网站和软件,发掘到球等鞭金藻隐花色素家族基因5个。对球等鞭金藻5个隐花色素基因编码蛋白进行包含一、二、三级结构,磷酸化位点、跨膜结构域和亚细胞定位等相关理化性质分析,并从同源序列、进化树角度上进行相关分析,结果表明5条基因与赫氏圆石藻隐花色素基因关系尤为密切,其中IZCRY1与赫氏圆石藻CRY1的亲缘关系最为相近;IZCRY3与赫氏圆石藻CRY3两者亲缘关系最密切;IZCRY4与赫氏圆石藻CRY4处于同一小分支上,关系密切。2、通过分子生物学手段,克隆得到球等鞭金藻3个隐花色素基因全长DNA序列。以重叠延伸PCR方式得到IZCRY1基因全长c DNA序列,随后通过无缝克隆的方式构建该基因过表达载体p Pha-IZCRY1,对球等鞭金藻进行IZCRY1基因电击转化以及阳性克隆筛选,初步建立球等鞭金藻电击转化体系。结果表明电击转化后的藻株在浓度20 ng/m L的博来霉素抗性平板上长出的单藻落长势明显优于野生藻株。3、通过对球等鞭金藻进行ARTP诱变育种实验,初筛筛选出生长速率快的诱变藻株若干株。复筛以生物量、岩藻黄素产量、总脂肪酸含量和DHA含量为标准,在这四个方面均筛选得到表现优于野生藻株的诱变藻株数株。其中,MT2、MT4、MT5、MT7在生物量上较野生藻株分别提高34.07%、20.51%、66.85%、28.57%;筛选得到高产岩藻黄素诱变藻株MT4、MT5、MT6三株。总脂肪酸含量方面,诱变藻株MT4、MT5明显高于野生藻株,其中,MT3、MT4单不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量均明显优于野生藻株。在产DHA方面,MT4和MT5表现优异,与野生藻株比较,在每升藻液体系中的DHA含量分别高出37%和41%,单细胞DHA含量分别高出17.19%和39.18%。4、在光质培养箱中分别采用白光、蓝光两种不同光质培养球等鞭金藻,培养一周,期间每天取样进行细胞计数以及不同光质下岩藻黄素和脂肪酸以及DHA含量差异检测。实验结果显示,蓝光培养条件下细胞生长状态比白光略差,而且蓝光对提高球等鞭金藻脂肪酸总量促进作用不明显,但是对岩藻黄素和DHA含量起着一定程度的促进作用。球等鞭金藻岩藻黄素和DHA含量在蓝光、白光培养条件下均呈现先上升后下降的趋势。