小球藻（Chlorella）是一类重要的经济微藻，在水产养殖、食品、医药化工、环境生态等方面都具有广泛的应用。本文以蛋白核小球藻（C. pyrenoidosa）F-9为实验对象，对其进行紫外诱变筛选出生长速率较快、油脂含量较高的诱变株Z-3。并比较了不同盐度和Fe³⁺浓度培养下Z-3的生理生化和两种代谢酶—超氧化物歧化酶（SOD）和硝酸还原酶（NR）的活性及转录表达差异。旨在筛选出适合大规模培养的小球藻藻种和培养条件，为小球藻的应用研究奠定基础。首先确定的紫外诱变条件为20W紫外灯管，照射距离10cm，照射时间为10min。比较生长速度较快的5株诱变小球藻（Z-2、Z-3、Z-5、Z-10和Z-18）的蛋白、叶绿素和总脂含量，结果显示5株诱变藻的叶绿素含量均高于出发株，可溶性蛋白的含量与出发株比差别不大，总脂含量均高于出发株。以诱变藻株Z-3作为实验材料，进行了4种不同NaCl浓度（0、0.15、0.30和0.45mol L-1）实验。结果表明在0-0.30mol L-1NaCl浓度范围内，小球藻生长较快；Z-3的叶绿素含量和蛋白含量在不同盐浓度处理时均下降；油脂含量随着培养基中盐浓度增加而呈现递增趋势，在0.45mol L-1NaCl时最高。不同盐浓度培养小球藻Z-3SOD活性变化缓慢；0.15-0.30mol L-1NaCl组Z-3的NR活性较高，而高盐度（0.45mol L-1NaCl）NR酶活性受抑制。0.15mol L-1NaCl浓度组小球藻nr基因表达量最高（为不加NaCl组的6.75倍），而0.45mol L-1NaCl浓度组小球藻nr基因表达量最低，为0盐度组的0.68倍。以诱变藻株Z-3作为实验材料，进行了5种不同Fe³⁺浓度（0、0.015、0.03、0.06和0.12mmol L-1）实验。结果表明在0.03和0.06mmol L-1Fe³⁺浓度培养小球藻生长较快，而高铁浓度组（0.12mmol L-1）其生长受抑制；0.015和0.06mmol L-1Fe³⁺浓度组叶绿素含量增加最大；不同Fe³⁺浓度组Z-3的蛋白含量均低于0.06mmol L-1组。不同Fe³⁺浓度下小球藻Z-3油脂含量均在实验第3天最高，高铁浓度组油脂含量明显高于其它组。光合放氧量均在第72个小时时达最大。SOD酶活性实验组大于对照组。在0.03和0.06mmol L-1Fe³⁺浓度组小球藻Z-3NR酶活性和基因表达量较高，而缺铁组nr基因表达量最高。因此适合该小球藻Z-3生长的最适盐度范围是0-0.30mol L-1NaCl和0.03-0.06mmol L-1的Fe³⁺浓度。