鱼腥蓝细菌PCC 7120是一种丝状蓝细菌,在培养基中缺乏化合态氮源的条件下,其菌丝上约5-10%的细胞会分化成异形胞。异形胞为生物固氮提供场所,并将固定的氮源传递给临近的营养细胞,以维持整条菌丝的生长。鱼腥蓝细菌PCC 7120有211个双组分系统相关基因,其中131个基因编码组蛋白激酶,80个基因编码反应调控子。在本研究中,对组蛋白激酶alr0428和反应调控子alr0429的功能进行了探讨。在鱼腥蓝细菌PCC 7120基因组中,alr0428全长1914bp,编码一个637个氨基酸的组蛋白激酶;alr0429全长831bp,编码一个276个氨基酸的双组分系统反应调控子。两者在染色体上具有相同的转录方向,且这两个基因间的非编码区域（IGS）长度较短,仅有130bp。本研究发现,在有化合态氮源培养的条件下,alr0428和alr0429共转录,且alr0428和alr0429的表达量都维持在较低水平。构建了alr0428、alr0429的基因中断结构和alr0429的超表达质粒,并通过三亲本杂交获得了alr0429的中断失活突变体M29和alr0429的超表达菌株Oe29;同时构建了alr0429融合蛋白的表达质粒,并利用纯化的包涵体蛋白制备了抗血清。利用得到的alr0429的中断失活突变体M29和alr0429的超表达菌株Oe29对双组分系统反应调控子alr0429的生物学功能进行了分析。alr0429的中断失活突变体M29和超表达菌株Oe29在有化合态氮源的条件下生长正常;在缺氮条件下能分化形成正常的异形胞,生长也正常。Real-Time RT-PCR结果显示,在缺氮诱导后alr0428和alr0429的表达量并没有显著变化。同样,alr0429的中断失活突变体M29在缺铁条件下也生长正常,但是在缺铁缺氮条件下生长缓慢。当在培养基中加入0.3M的NaCl,alr0429的中断失活突变体M29、超表达菌株Oe29和野生型生长无显著差异。在低温和高温处理下,alr0429的中断失活突变体M29、超表达菌株Oe29和野生型的生长也无显著差异,但在色素组成上存在一定差异。本研究还测定了alr0429超表达菌株Oe29和alr0429突变体M29对强氧化剂H₂O₂和MV（甲基紫精）的敏感性。结果显示野生型WT能够耐受1.5mM的H₂O₂,而1mM的H₂O₂就会造成alr0429突变体M29死亡。同时野生型能够耐受约3.5μM的MV处理,而alr0429突变体M29对MV极其敏感,0.5μM即造成其死亡。