近年来,光合蓝细菌作为“微生物细胞工厂”正受到越来越多的关注。蓝细菌广泛的存在于各种环境中,并且是地球上参与碳和氮循环的重要组成部分之一,同时蓝细菌也具有某些生物修复的作用,例如处理重金属污染(尤其是镉离子Cd2+)等。Cd2+是环境的重要污染物,对生物体有致命的毒性,因此研究蓝细菌对Cd2+的调控机制具有重要的意义。Sll0649是已经鉴定到的集胞藻PCC 6803中与Cd2+耐受性相关的应答调控蛋白。本研究中,为了鉴定应答调控蛋白Sll0649的下游调控位点,我们首先使用DNA-Affinity-Purified-chip(DAP-chip)的方法,鉴定与Sll0649直接结合的DNA位点。结合qPCR与电泳迁移率变动分析(EMSAs)的结果表明,slr0946的上游启动子区域得到了富集,说明与Sll0649蛋白具有相互作用。为进一步确定slr0946的功能,我们构建得到Δslr0946突变株,与野生株相比,Δslr0946对Cd2+胁迫更加敏感当Cd2+条件为5.0μM,同时,将slr0946基因互补到Δslr0946突变株后,在Cd2+浓度为5.7μM条件下检测,敏感性又随之消失,表明slr0946确实参与了集胞藻PCC 6803的Cd2+耐受性。为了提高蓝细菌集胞藻PCC 6803的Cd2+耐受性,我们在野生株中分别过表达了sll0649和slr0946基因,同时也将先前研究中发现的与Cd2+胁迫相关的两个基因sll1598和slr0798分别进行了过表达,结果表明在Cd2+浓度为5.7μM时,过表达slr0946,sll1598和slr0798都可以提高野生株的Cd2+耐受性。本研究鉴定了集胞藻中Sll0649蛋白调控的与Cd2+耐受性相关的基因slr0946,同时成功构建了Cd2+耐受性有所提高的三种菌株WT/pJA2-slr0946,WT/pJA2-slr0798和WT/pJA2-sll1598,为蓝细菌应用于Cd2+去除提供了更多的理论依据的同时,构建的工程菌株为进一步研究Cd2+耐受菌株奠定了良好的基础。