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氨作为氮素营养常为植物优先利用,但浓度过高时能明显抑制光合作用.蓝藻是全球初级生产力的重要贡献者,光系统组成与高等植物类似,研究氨对其光系统的影响可为揭示氨对光合作用的抑制机制提供理论依据.前期研究表明放氧复合体(OEC)是氨毒害作用的起始位点,而OEC 外周蛋白如何响应氨处理,以及其在耐受氨毒害中的作用还未见报道.本研究对光合模式蓝藻Synechocystissp.PCC 6803 五种OEC 外周蛋白编码基因分别进行单敲除,发现其中三种突变株psbO-、psbU-、psbV-对氨毒害敏感性明显强于野生型藻株,通过基因功能互补分析,证实PsbO、PsbU、PsbV 在耐受氨毒害作用中起到重要作用.77K 荧光及叶绿素荧光诱导动力学分析均表明PsbO、PsbU、PsbV 对维持PSII 复合体结构的完整具有重要作用.野生型藻株在短期氨处理后,psbO、psbV 在转录水平上表达略有下调,而psbU 略显上调表达.蛋白水平结果表明,氨处理后PsbO蛋白含量在胞内呈现下降趋势；而胞内PsbU 蛋白总含量以及可溶部分的蛋白含量在氨处理下呈增加趋势,但类囊体膜上蛋白含量逐渐降低,表明氨处理影响PsbU 与类囊体膜的结合；氨处理对PsbV 蛋白在胞内及类囊体膜含量均影响不大.综合而言,PsbO、PsbU、PsbV 对维持细胞在氨毒害过程中PSII 的结构及活性发挥重要作用,氨处理抑制PsbO 在细胞内的表达,影响PsbU 在类囊体膜上的结合,进而影响PSII 的活性.氨对 PSII 活性的抑制作用与光照的强度正相关,RNA-seq 结果表明Synechocystis 在氨处理后其高光诱导基因明显上调表达.通过对其四个编码基因hliA/B/C/D 单敲除后的表型分析,发现其hliB-突变株对氨毒害的敏感性较野生型藻株明显增强,结合基因功能互补分析,表明HliB 在细胞耐受氨毒害作用中发挥一定作用.hliB-突变株在氨处理后,其PSI 含量较野生型及其它突变藻株明显下降,且PSII 解聚明显.上述结果表明HliB 在氨处理过程中发挥着与其基因家族其它成员所不同的独特作用,其相关机制还有待进一步深入研究.此外,通过对比氨处理组及对照组RNA-seq 数据,共发现21 个上调表达的sRNAs,以及85个下调表达的sRNAs,对这些候选sRNAs 的深入研究也将为揭示细胞响应氨处理的基因调控网络提供理论基础.