虾青素因具有强抗氧化性的生物功能,在食品、医药和饲料等领域具有应用前景。通过培养条件优化提高雨生红球藻的虾青素产量尤为重要。本研究以两株雨生红球藻（Haematococcus pluvialis FACHB-721和Flotow NIES-144）为研究对象,采用两步培养法,优化培养条件,提高虾青素产量。首先通过海藻提取液、生长激素和有机碳源等,筛选获得提高雨生红球藻绿色营养细胞高密度的调控方法;然后通过优化诱导条件和培养基等方法,以期获得最高的虾青素产量。研究结果如下:（1）BG11培养基中添加江蓠提取液有利于雨生红球藻绿色营养细胞的增殖生长,与对照相比,添加300倍江蓠提取液培养14d后,生物量提高20%。而硅藻和小球藻的提取液显著降低绿色营养细胞密度。（2）通过平板法从雨生红球藻144中获得伴生菌,结果表明,在盐或者高光强逆境条件下,培养基中添加伴生菌群均能够显著降低两株雨生红球藻细胞的死亡率。721与144藻株在5psu盐度条件下生长7d后,细胞死亡率分别达到20%和33.3%,而在添加1%浓度伴生菌液(OD500=0.5)的盐条件下,细胞死亡率均为0。加盐后2d和4d的细胞Fv/Fm显著下降,表明盐对雨生红球藻细胞产生了胁迫,而添加菌群的盐处理细胞,其Fv/Fm与对照无显著差异,进一步说明添加菌群可减缓细胞的盐胁迫。（3）采用四因素（菌群,氮,盐和光）两水平正交设计优化虾青素诱导条件。结果表明,最优组合为加菌无氮加盐高光,721和144藻株诱导24d后虾青素产量最高可达到85.5mg/L和77.6mg/L;其是加菌含氮加盐高光的组合。其中光强对雨生红球藻的影响达极显著水平,其他条件均不显著。在弱光下家军的组合,虾青素产量显著低于其他处理,交互分析表明,菌群添加与光强有交互效应,只有在强光下,菌群才对虾青素的积累产生促进作用。（4）在诱导虾青素积累过程中MDA含量和三种关键酶（ACCase、PSY、BKT）的相对含量,揭示了伴生菌群通过降低细胞受到的胁迫程度,延长虾青素合成的时间但没有抑制细胞积累虾青素,同一诱导条件下,含有伴生菌群的单细胞虾青素含量与正常细胞虾青素含量最终趋于一致。基于伴生菌群的保护作用,细胞诱导中的存活率提高,虾青素和积累增加。（5）基于正交实验结果进一步优化伴生菌对虾青素积累的诱导条件,缩短诱导时间。结果显示,在逐步增加光照（最终可达到20000Lux）和盐度（最终达到5psu）下,诱导10d达到较高的虾青素产量110mg/L,加菌群比不加菌群提高1.88倍。（6）利用管道式生物反应器在上述优化条件下放大培养雨生红球藻。结果表明,绿色营养细胞在管道式生物反应器中培养14d,细胞密度能达到8×10~5/m L;在诱导阶段,添加伴生菌群,以海南自然阳光（40000Lux,盐度5psu）诱导4h,1d内虾青素产量达到18mg/L,而优化体系（逐步增加光照最终达到20000Lux和逐步增加盐度,最终达到5psu）下虾青素产量10d能达到161.2mg/L。（7）伴生菌群经过分离纯化获得3个菌株（编号为Q1,Q2,Q3）,红球藻盐度诱导鉴定Q3可极显著提高5psu盐度下的存活率。经16s rDNA鉴定,赖氨酸芽孢杆菌Lysinibacillus macroides为提高红球藻抗性的主要菌株。