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蓝藻的铁氧还蛋白(Ferredoxin,Fd)是一个以[2Fe-2S]为辅基的小分子可溶性蛋白,分布于类囊体膜外。在光反应过程中,Fd作为光反应终端的电子传递体,介导PSI与CO2固定、硝酸盐、硫酸盐和谷氨酸盐等代谢途径间的电子传递以及光合循环磷酸化中的电子回流。真核藻类和非固氮蓝藻的类囊体膜和氢酶耦联光解水产氢机制研究表明,Fd是光系统与氢酶耦联间的重要电子传递成分,参与体内光解水过程的H2代谢。因此,在蓝藻太阳能光解水制氢系统研究中,Fd是一个重要的功能蛋白靶点。本研究以聚球藻PCC7942作为受体,构建了同源双臂整合载体pUC-HATHF和pUCFS。利用内源平台双交换原理,将质粒pUC-HATHF上携带的集胞藻PCC6803 petF外源表达盒序列和抗性筛选标记潮霉素B磷酸转移酶基因(hygromycin B pho transferase, hpt)外源序列(含CaMV35S启动子,hpt编码框,CaMV 3’UTA polyA终止子)定点插入到受体藻细胞染色体HCO3ˉ高亲和转运蛋白操纵子基因cmpABCD +1508-+1509区(cmpB基因的起始编码框为+1)位点上。并在此基础上以质粒pUCFS介导聚球藻PCC7942 fedI的插入失活,获得了具有潮霉素B和链霉素双重抗性的突变藻株PF1。以此初步建立了聚球藻PCC7942 fedI功能性基因突变研究平台。利用聚球藻PCC7942 fedI功能性基因突变平台系统,进一步对集胞藻PCC6803 petF进行突变,获得了突变藻PFN66和PF-HoxE。并在PFN66和PF-HoxE生理特性研究基础上分析了基因突变对基因功能造成的影响。结果表明,与野生藻相比,PFN66具有耐酸性条件下生长的特性,而PF-HoxE在起始pH 5～pH 11的BG-11培养基中生长明显缓慢,藻体容易黄化死亡。野生藻、PF1、PFN66和PF-HoxE光照放氢活性比较实验,暗示了Fd突变体电子传递功能上的改变将可能导致藻体的光照放氢特性提高。本研究所构建的聚球藻PCC7942突变株PF1、PFN66和PF-HoxE,将为进一步研究高效介导光系统-氢酶耦联产氢的电子传递系统奠定基础。