伴随生活品质的提升,人们对于脂质的需求量也越来越高。通过动植物生产的油脂仅能满足人们日常的需要,而人们对不饱和脂肪酸的需求仍然无法满足。另外,化石燃料的急剧消耗带来生态破坏、资源匮乏等困扰,而当前的新型生物能源如乙醇等虽能部分缓解人们的需求,但消耗大量的耕地资源和水资源。因此,开发绿色可持续的新型脂质生产资源对社会发展显得尤为重要。蓝藻中的集胞藻PCC 6803是一种具有自然转化系统的单细胞蓝藻,全基因组已测序,其具有生长速度快、生长周期短、培养条件简单、不占用耕地且能够积累高水平的脂质等特点,已成为光合作用分子生物学研究的一种模式蓝藻。本论文针对集胞藻PCC 6803脂肪酸代谢途径中的一个潜在关键节点展开研究。乙酰-CoA在乙酰辅酶A羧化酶催化下生成丙二酰-CoA,丙二酰-CoA在丙二酰CoA:ACP转酰基酶的作用下被加载到酰基载体蛋白上最终生成丙二酰-ACP作为脂肪酸延长过程中碳链的供体。该步反应涉及两个关键的酶:酰基载体蛋白（ACP）和丙二酰CoA:ACP转酰基酶（MCAT）。通过Gen Bank查找到集胞藻PCC 6803中编码ACP的基因编号ssl2084,编码MCAT的基因编号slr2023。本研究对ssl2084和slr2023进行了克隆并实现了在集胞藻PCC 6803中过量表达,为深入研究集胞藻PCC 6803的脂肪酸代谢机理奠定了基础。主要研究内容与成果如下:（1）将从集胞藻PCC 6803总DNA中克隆得到ssl2084基因片段经测序比对后进行生物信息学分析。结果表明ssl2084序列具有234 bp完整的开放阅读框,编码77个氨基酸。拟表达的ACP的分子量约8.6 k Da,等电点为3.94。不存在信号肽和跨膜结构域,是亲水性蛋白,潜在的磷酸化位点有4个。蛋白结构的最大原件为α螺旋,具备磷酸泛酰巯基乙胺的结合位点,为稳定蛋白。（2）为验证过量表达ssl2084基因对集胞藻PCC 6803脂肪酸生物合成的影响,本研究将ssl2084基因片段与超强启动子Pcpc560融合后与重组表达载体p5S1285UD连接形成重组质粒ssl2084（+）,将ssl2084（+）导入集胞藻PCC 6803中并筛选阳性转化子,经DNA水平和蛋白质水平鉴定后确定转化子的正确性。通过GC-MS分析了突变株在正常培养条件下的脂肪酸的含量及组分。结果表明,在30℃培养条件下,ssl2084（+）突变株产生的总脂肪酸含量为24.41±0.95 mg/g（DCW）,是野生型的1.5倍。同时ssl2084（+）突变株中C12:0、C16:0和C18:0的含量与野生型相比均显著增加,分别达到1.50 mg/g、8.74 mg/g和0.60mg/g。表明在集胞藻PCC 6803中过表达ssl2084基因能提高总脂肪酸及部分中长链脂肪酸的含量。（3）为将基因工程手段与生化调控手段相结合提高集胞藻产脂肪酸的能力,本研究以低温为胁迫条件,通过RT-PCR检测在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃条件下突变株中ssl2084基因的表达量。结果表明经20℃低温胁迫24 h后,突变株中ssl2084基因的表达量最高。通过GC-MS分析了突变株在20℃条件下的脂肪酸的含量及组分,结果显示C12:0、C16:0和C18:0的含量进一步增加,分别达到1.70 mg/g、11.85 mg/g和2.31 mg/g,表明过表达ssl2084突变株在低温条件能使中长链脂肪酸的含量进一步提高。（4）将从集胞藻PCC 6803总DNA中克隆得到slr2023基因片段经测序比对后进行生物信息学分析。结果表明slr2023序列编码293个氨基酸。拟表达蛋白的分子量约为32k Da,等电点为4.87。为亲水性蛋白,不具有信号肽序列和跨膜结构域,潜在的磷酸化位点有28个。蛋白结构预测显示该蛋白是不稳定蛋白。（5）为验证过量表达slr2023基因对集胞藻PCC 6803脂肪酸生物合成的影响,本研究将slr2023基因片段与超强启动子Pcpc560融合后与重组表达载体p5S0168UD连接形成重组质粒slr2023（+）,将slr2023（+）导入集胞藻PCC 6803中并筛选阳性转化子,经DNA水平和蛋白质水平鉴定后确定转化子的正确性。突变株脂肪酸的检测将在后续实验中展开。