虾青素（Astaxanthin）是超强的天然抗氧化剂,被广泛应用于食品、水产养殖、化妆品、医疗保健和制药等行业,在全球经济中具有较高的市场价值。雨生红球藻（Haematococcus pluvialis,H.pluvialis）是合成天然虾青素的最佳来源,但面临高成本和低产率的挑战。非生物胁迫耦合化学诱导和两阶段培养策略是促进微藻生长和积累虾青素的有效手段。γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）是一种非蛋白质氨基酸,处于三羧酸循环的GABA支路中,在动物、细菌和植物中具有重要的生理作用,但微藻细胞内的GABA信号转导途径及其对次级代谢产物合成的作用机制尚未明确。本研究以H.pluvialis LUGU为研究对象,通过两阶段培养方式,研究不同浓度NaCl对雨生红球藻生长代谢的作用机理。同时,构建非生物胁迫耦合GABA高产虾青素的培养体系,探究盐胁迫和GABA诱导下信号分子活性氧（reactive oxygen species,ROS）和内源GABA对虾青素、脂质合成途径上关键基因的调控作用,阐明GABA诱导虾青素合成的作用机制,探寻微藻细胞中GABA和ROS信号之间的内在联系,解析关键信号转导通路,为基因工程改造微藻以提高虾青素产量提供科学的依据和靶点,对研究微藻高效合成虾青素具有一定的理论和实践意义。（1）采用两阶段培养方法,探究NaCl对雨生红球藻生长和积累虾青素的影响。生长阶段,12.5 mg L-1NaCl显著缩短了雨生红球藻培养周期,生物量在第8天达到了2.36 g L-1,是对照组1.28倍。同时藻细胞内叶绿素和碳水化合物含量上升,Fv/Fm及比生长速率也显著增加。此外,生长相关基因rbc S、rbc L和nr表达量上调,分别是对照组的2.78、2.18和2.59倍。结果表明,低浓度NaCl可实现雨生红球藻生物量的高产。（2）诱导阶段,考察了NaCl在高光照条件下对雨生红球藻生长和代谢产物积累的影响。结果表明,添加2 g L-1NaCl后,雨生红球藻生物量、虾青素和脂质含量达到最高,分别为1.53 g L-1、25.92 mg g-1、52.56%,相比对照组分别提高了18%、112.81%、17.24%;同时,藻细胞内碳水化合物和蛋白质水平降低,GABA含量上升,Ca2+水平及cam表达量增加,而ROS水平的下降伴随着抗氧化酶基因（sod、cat）表达上调;此外与虾青素和脂质合成相关基因表达也显著上调。结果表明,高浓度NaCl可促进雨生红球藻生长和虾青素积累,且虾青素的合成与GABA、Ca2+和ROS的水平有关。（3）本研究同时建立了盐胁迫耦合GABA促进雨生红球藻在高光照胁迫下高效积累虾青素和脂质的培养体系。研究发现,雨生红球藻在0.25 mM GABA诱导下的生物量、虾青素产率和脂质含量分别达到1.65 g L-1、3.86 mg L-1d-1、55.11%,与高光高盐对照组相比分别提高了8%、66%和12%;同时,碳水化合物和蛋白质含量下降,胞内GABA含量增加(19.21 mg g-1),gad表达量增加;此外,盐胁迫耦合GABA上调了微藻生长、虾青素和油脂合成相关基因表达水平和抗氧化酶基因表达水平,降低了ROS水平。而当内源GABA减少时,藻细胞中虾青素、油脂和GABA含量同步下降,ROS水平上升。以上结果表明,盐胁迫耦合GABA可通过调控胞内ROS、GABA信号及生长、虾青素和油脂合成相关基因表达水平,从而提高生物量、虾青素和油脂的积累。