DHA，即全顺式-4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)，是一种具有重要生理意义和经济价值的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，其传统的制备方法是从深海鱼油中提取，由于鱼油中成分复杂、DHA含量低，开发新的DHA来源一直是相关研究的一个重点。近年来随着对海洋重金属污染问题的关注，从存在汞残留的深海鱼油中制备DHA的安全性受到了越来越多的质疑。由于深海鱼类含有的DHA是从其食物链中富含不饱和脂肪酸的微生物中获得的，而微生物具有生长周期短、培养简单的优点，因此利用这类富含DHA的微生物通过发酵制备DHA成为了当前DHA研究的一个热点。　　 裂壶藻是一种高产DHA的海洋微藻，具有不饱和脂肪酸组成简单、DHA含量高、可大规模异养发酵培养等优点，成为近年来DHA工业化生产领域研究的热点。　　 基因工程技术是近年来兴起的一种现代生物技术，该技术在育种领域里已取得了一些重大成果并获得了显著的经济效益，得到了许多性状优良的品种。利用转基因技术来改善裂壶藻的品质，获得生长速度快、油脂含量高、组分简单的裂壶藻新品种将具有巨大的商业优势和广阔的市场前景，所以利用现代基因工程技术提高裂壶藻的品质显得异常重要。　　 本研究利用海洋微藻裂壶藻作为转化材料，首次建立了裂壶藻依赖于同源重组的电击遗传转化体系和不依赖于同源重组的农杆菌介导的遗传转化体系，以期使其成为裂壶藻基因工程功能研究的平台。利用上述转化体系，将与外源油脂合成相关基因转入裂壶藻体内，并对获得的阳性转化子进行了分子鉴定和功能分析，本研究主要取得了以下成果：　　 1.首次建立了裂壶藻的电击遗传转化体系。检测了裂壶藻对不同抗生素的敏感性，确定了博来霉素作为裂壶藻遗传转化的选择标记；克隆了裂壶藻的18S rDNA序列作为重组的位点；优化了裂壶藻电击的各种参数，确定了最佳的电击转化条件；对裂壶藻转化子进行了PCR鉴定，确认了外源基因博来霉素抗性基因已经成功的插入裂壶藻的基因组中；检测了裂壶藻转化子生物量和油脂含量，并与野生型裂壶藻进行了比较，结果表明裂壶藻转化子与野生型裂壶藻具有类似的生物量和油脂含量；GC-MS分析转化子的脂肪酸组成，结果表明与野生型类似，证明了我们建立的电击遗传转化体系对脂肪酸组成没有影响。综上所述，我们的结果表明裂壶藻的电击遗传转化体系可以用于后续的裂壶藻基因工程藻种的开发。　　 2.构建了过表达外源乙酰辅酶A合成酶基因的裂壶藻基因工程藻株，并对该基因的功能进行了评价。从大肠杆菌中克隆获得了乙酰辅酶A合成酶基因ACS基因；构建了ACS基因的表达模块，使得该基因在TEF1启动子和CYC1终止子的控制之下；构建了ACS基因过表达载体p-ACS-418-18S，以G418作为筛选标记和18S rDNA部分序列作为重组位点；通过电击遗传转化，将线性化载体导入裂壶藻体内，并在G418抗性平板上筛选到一系列的阳性克隆；PCR检测了阳性克隆子中ACS基因的插入情况，表明大部分的具有G418抗性的阳性克隆子中ACS基因已经成功的插入到裂壶藻的基因组中；通过RT-PCR分析了阳性克隆子A2、A3中ACS的mRNA表达情况，结果表明在这两个克隆子中，ACS基因能够正常的转录；将转化子A2，A3进行培养后，检测其生物量和油脂含量，结果表明转化子的生物量较野生型明显提高；油脂含量检测结果表明A2转化子的油脂含量比野生型裂壶藻提高了6.6％，A3转化子提高了11.3％；GC-MS分析结果表明转化子与野生型裂壶藻的脂肪酸组成相同，DHA含量在43％左右；综上所述，我们将大肠杆菌的乙酰辅酶A合成酶基因在裂壶藻中进行表达，获得了可以产生更多生物量和脂肪酸的裂壶藻基因工程改造藻株A2，A3。　　 3.农杆菌介导的裂壶藻遗传转化体系的建立。建立了农杆菌介导的裂壶藻转化的阳性克隆的快速筛选体系；证明了农杆菌细胞体外可使裂壶藻的原生质体发生聚集，表明了农杆菌对裂壶藻具有潜在的侵染能力；PCR检测了外源基因在阳性克隆子中的插入情况，结果表明外源基因已经成功的插入到裂壶藻的基因组中；利用GUS染色和β-葡萄糖苷酶活性检测分析了转化子中报告基因GUS的表达情况，结果表明在转化子中GUS基因已经成功的得到表达；构建了可以过表达绿色荧光蛋白基因的双元载体pCAMBIA2301-EGFP，并利用农杆菌将其导入裂壶藻体内，PCR和Southern blot实验结果表明egfp基因成功的插入到裂壶藻基因组内，并且插入的方式为随机插入；Western blot和荧光显微镜检测结果表明，外源基因绿色荧光蛋白已经成功在裂壶藻体内表达；检测了转化子的生物量和油脂含量，结果表明大部分的转化子与野生型裂壶藻具有类似的生物量和油脂含量，证明该转化体系也可以用于后续的裂壶藻基因工程菌株的开发。　　 4.构建了过表达透明颤菌血红蛋白基因的基因工程菌株，并对该基因的功能进行了初步评价。克隆获得了透明颤菌血红蛋白基因vgb；将vgb基因的表达模块连接进入双元载体pCAMBIA2301，构建了重组载体pCAMBIA2301-vgb；将vgb基因通过农杆菌介导的转化方法导入裂壶藻体内，并利用PCR分析了阳性克隆子中vgb基因的插入情况，结果表明，vgb基因已经成功的插入到裂壶藻的基因组中；生物量检测结果表明，当培养环境中氧气供应不足的情况下，vgb基因可以显著的提高裂壶藻的生物量。