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蓝藻是唯一可以进行有氧光合作用的原核生物，是水生食物链主要的初级生产者。氮素是蓝藻细胞必需的大量营养元素之一，揭示蓝藻如何应对环境中氮素的变化、维持自身碳氮平衡的分子机理，对深刻理解蓝藻与环境的相互作用、有效促进或控制蓝藻的生长与繁殖，有重要的理论和实践意义。已有的研究发现，蓝藻细胞的碳氮平衡主要是通过调控氨同化途径中的关键酶类实现。但先前的研究主要集中在固氮蓝藻谷氨酰胺合成酶(GS)-谷氨酸合成酶(GOGAT)循环的特性分析方面，而对催化谷氨酰胺水解生成谷氨酸和氨的主要酶之一谷氨酰胺酶的报道极少，其分子特性及生理学意义尚不明了。因此，本论文以模式固氮蓝藻鱼腥藻7120和非固氮蓝藻集胞藻6803为材料，采用分子生物学和生物化学方法，对蓝藻谷氨酰胺酶进行体外研究，并对其生物学功能进行了初步探讨，获得了如下主要结果：1)对体外重组蛋白的酶活性检测发现，两类蓝藻基因组编码的假定性谷氨酰胺酶，均具有谷氨酰胺酶催化活性，表明基因组注释是准确的；2)固氮蓝藻重组酶(All2934、All4774)与非固氮蓝藻重组酶(Slr2079)酶学特征差异显著，具有不同的最适pH、温度及底物亲和力；3)固氮蓝藻重组酶All2934催化活性受磷酸盐的激活，而非固氮蓝藻重组酶Sir2079在高Na+浓度下活性更高；4)RT-PCR分析结果表明，在正常培养条件下，两类蓝藻的谷氨酰胺酶基因在细胞内均有表达；5)在缺氮培养条件下，固氮蓝藻谷氨酰胺酶基因all2934的表达水平发生明显变化，而all4774保持相对稳定，表明前者可能在这类细胞应对氮饥饿过程中起重要作用；6)在正常培养条件下，非固氮蓝藻谷氨酰胺酶基因的缺失突变体(△slr2079)与野生型表型相似，但在盐胁迫条件下，突变体生长速率及光合放氧活性均高于野生型，表明该基因可能在提高非固氮蓝藻细胞高盐耐受力方面起负调控作用。上述重要发现，不仅初步揭示了光合自氧生物谷氨酰胺酶体外重组酶的分子特征，也为进一步研究谷氨酰胺酶在蓝藻细胞内的专一性功能奠定了重要基础。