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蓝藻中存在一种复杂大型捕光复合体——藻胆体，能够捕获光能，并且能够通过核膜连接蛋白连接到类囊体膜上，将捕获的光能传递到终端，进而传递给光反应中心。地球上很多藻属能够适应极端的条件，例如拟色球藻属，能够生长在岩石表面等白光很弱的地方，它们能够在远红光条件下进行光适应。某些藻胆蛋白具有光谱特征峰红移的特点，目前发现的机制主要是:脱辅基蛋白以非共价形式结合藻胆色素，或藻胆蛋白以多聚体形式存在，就像藻胆体一样。这些光谱特征峰红移的荧光蛋白为优质荧光探针的开发提供了可能。 本文对拟色球藻Chroococcidiopsis thermalis sp.PCC7203藻的别藻蓝蛋白α亚基、β亚基进行研究，将α亚基ApcA2、β亚基ApcB2在裂合酶CpcS1酶催化下与藻蓝胆素PCB在大肠杆菌中重组，发现重组产物细胞的荧光发射光谱有两个特征峰:647nm和722nm。本研究将ApcA2和ApcB2原位替换集胞藻Synechocystis sp.PCC6803中的ApcA和ApcB以探究集胞藻Synechocystis sp.PCC6803能否在远红光下也能进行光适应。生理数据结果显示突变藻在远红光下培养时，藻细胞没有生长增殖，内含物藻蓝蛋白(CPC)含量和叶绿素含量也没有发生变化。 植物进行光合作用吸收光的范围主要在蓝紫光或者红橙光，将吸收光波长较长的蛋白转入到植物中时，可能有助于植物在弱白光下也可进行光合作用，从而可以拓宽植物光合作用的波段，提高光合效率。本研究将mCherry与BDFP1.1两者以不同方式融合，且尝试了不同长度的Linker，筛选到了荧光共振能量转移(FRET)效应最佳的融合方式:mCherry:12aa Linker:BDFP1.1。将融合蛋白转入到烟草中，瞬时表达数据显示叶绿素荧光、最大光合速率、电子传递速率与野生型相比无显著变化。 远红光在细胞组织中有高透过率和低光损伤的优点，因此发现光谱特征峰红移的蛋白，对于荧光探针的开发具有重要的意义，也是目前荧光蛋白的研究热点，作为具有远红光光适应的藻种是这项研究的重要资源。虽然本文中的ApcA2和ApcB2偶联色素需要裂合酶CpcS1催化，但是722nm的荧光特征峰仍是值得关注的焦点。通过随机诱变等分子进化手段，得到自催化的光谱更加红移的荧光蛋白将是后续的主要研究方向，因此本研究为筛选得到更加优化的荧光蛋白奠定了基础。通过融合蛋白的FRET效应，拓宽植物的光合作用吸收光范围，以此提高植物的光合作用效率。虽然本文中的研究还未达到预期效果，但也为植物光合作用方向的研究提供了新的研究思路。将融合蛋白应用于作物，有利于提高极端环境条件下作物的光适应能力，对提高作物产量具有重要的意义。