韩力挥， 张 伟, ，罗 泉， 梁雅静**， 吕雪峰

(1. 中国海洋大学 化学化工学院，山东 青岛 266100； 2. 中国科学院青岛生物能源与过程研究所，中国科学院生物燃料重点实验室，山东 青岛 266101)

蓝细菌是地球上一类能够进行放氧光合作用的原核微生物，能够利用光能将CO2和水转化为各类有机物，并释放氧气，在地球物质循环与能量流动中起着重要的作用，它们广泛分布于淡水、海洋、陆地甚至各类极端环境中(如贫瘠的土壤、盐湖、火山和热泉等)[1]。相较于真核微藻和高等植物，蓝细菌具有结构简单、易于培养、生长迅速且遗传操作相对简单等优点，长期以来被作为研究光合作用机制以及光合自养生物环境适应性的模式种类而被广泛研究[2]。另一方面，相较于大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母等模式异养微生物，蓝细菌又因其高效的光合作用能力，被认为是极具潜力的光合微生物细胞工厂之一[3-4]。

很多研究已表明，蓝细菌在盐胁迫的条件下在细胞内迅速从头合成一类小分子相容性物质(如海藻糖、蔗糖、甘油葡糖苷[glucosylglycerol, GG]、甘油葡萄糖酸酯[glucosylglycerate, GGA]、甘氨酸甜菜碱[glycine betaine, GB]等)来抵抗逆境[5]。基于这一生理特性，国内外多个研究小组通过基因工程改造，构建了一系列高效合成相容性物质的蓝细菌基因工程菌株[6-10]。以被广泛用作食品调味剂和微生物发酵原料的蔗糖为例，通过过量表达蔗糖合成关键基因sps(蔗糖磷酸合酶基因)，Synechocystissp. PCC 6803(集胞藻PCC 6803)盐胁迫下蔗糖合成能力提高了将近3倍[7]。在SynechococcuselongatusPCC 7942(细长聚球藻PCC 7942，S.elongatusPCC 7942)中过表达sps，盐胁迫条件下藻细胞内蔗糖积累量也提高了将近1倍[11]；……