蓝藻是一类能进行光合放氧的原核生物，也是研究光合作用的模式生物之一。集胞藻6803(Synechocystis sp.strain PCC6803)是一种单细胞的蓝藻。尽管集胞藻6803是第一个完成基因组序列测定的光合生物，但目前该藻株中仍存在许多未知功能的基因，其中也包括了一些潜在调控光系统Ⅱ的未知基因。然而，至今人们对这些未知基因的了解尚不够。　　 酵母双杂交的数据表明，一个未知功能基因(命名为：rps2)的表达产物与光系统Ⅱ Psb27亚基间存在蛋白质的相互作用。而Psb27亚基是组装和稳定放氧复合体的一个关键因子。因此，为了揭示rps2基因的表达产物是否也会影响光系统Ⅱ放氧复合体的组装与稳定，本研究对rps2基因进行了深入调查。首先，通过构建同源重组载体pUC-△rps2、自然转化和多次继代筛选后，PCR的鉴定结果表明，我们获得了rps2基因缺失的突变株。其次，通过叶绿素荧光仪和氧电极等测定了rps2基因缺失突变株和野生型集胞藻6803光系统Ⅱ的光化学与非光化学淬灭以及放氧活性。结果表明，rps2基因的缺失严重影响了光系统Ⅱ的放氧活性。再次，通过光度计等测定了rps2基因缺失突变株和野生型集胞藻6803细胞的生长曲线，结果表明，rps2基因的缺失严重影响了细胞的生长速率。这些结果暗示：rps2基因通过调控了Psb27亚基的表达，下调了光系统Ⅱ放氧复合体的活性，从而抑制细胞的生长速率。　　 在同源重组载体pUC-△rps2的自然转化过程中，我们意外地发现：低光处理能够有效地提高转化子出现的频率；相反，高光处理则显著地抑制了转化子出现的数量，但可明显地缩短转化子出现的时间。并且，这一自然转化的效率与细胞膜的通透性密切相关。进一步，我们对集胞藻6803自然转化的分子机制进行了讨论。　　 综上所述，未知基因rps2通过下调光系统Ⅱ放氧复合体的活性，从而抑制了细胞的生长速率。因此，rp2的表达产物是稳定光系统Ⅱ放氧复合体的又一个关键因子。另外，光强是影响集胞藻6803自然转化效率的一个重要因素。　　 第一章蓝藻光系统Ⅱ结构与功能的概述以及自然转化的研究进展一种单细胞蓝藻——集胞藻6803(Synechocystis sp.strain PCC sp.strain PCC6803)拥有与高等植物类似的光系统Ⅰ和Ⅱ，也是研究自然转化的模式藻。本文将对蓝藻细胞中光系统Ⅱ放氧复合体的结构与功能，以及自然转化等进行综述。　　 第二章:集胞藻6803中一个未知基因的功能分析　　 酵母双杂交的数据表明，一个未知功能基因(命名为：rps2)的表达产物与光系统Ⅱ中的Psb27亚基间存在蛋白质的相互作用。而Psb27亚基是组装和稳定放氧复合体的一个关键因子。因此，为了揭示rps2基因的表达产物是否也会影响光系统Ⅱ放氧复合体的组装与稳定，本研究对rps2基因进行了深入调查。首先，通过构建同源重组载体pUC-△rps2、自然转化和多次继代筛选后，PCR的鉴定结果表明，我们获得了rps2基因缺失的突变株。其次，通过叶绿素荧光仪和氧电极等测定了rps2基冈缺失突变株和野生型集胞藻6803光系统Ⅱ的光化学与非光化学淬灭以及放氧活性。结果表明，rps2基冈的缺失严重影响了光系统Ⅱ的放氧活性。再次，通过光度计等测定了rps2基因缺失突变株和野生型集胞藻6803细胞的生长曲线，结果表明，rps2基因的缺失严重影响了细胞的生长速率。这些结果暗示：rps2基因通过调控了Psb27亚基的表达，下调了光系统Ⅱ放氧复合体的活性，从而抑制细胞的生长速率。　　 第三章:集胞藻6803自然转化效率的优化据报道，许多因子都能影响集胞藻6803的自然转化效率，光就是其中的一个。然而，至今未见有关光强、光质影响自然转化效率的研究。本研究发现光强影响了细胞的转化效率。在孵育或者诱导阶段，低光处理下的转化效率高于生长光条件下的，而高光处理下的转化效率又低于生长光处理下。另外，在诱导阶段，高光处理可以缩短转化子出现的时间。与此相比，光质对自然转化效率没有重大影响。进一步，细胞膜的通透性与自然转化效率有着紧密地相关性。综上所述，低光处理可以提高转化效率，高光处理可以缩短转化子出现的时间。这些研究成果可以根据具体的实验要求，分别应用到蓝藻的转化实验中。