本文以纤细裸藻为实验对象,通过优化光照培养条件(光照强度、光照周期及光质),进行单因素试验,研究光照条件对于纤细裸藻生长发育的影响,并以多糖含量为指标确定正交试验因素水平,采用正交试验设计,以确定适宜的裸藻多糖积累的复合光照条件,再进一步通过代谢组学和蛋白质组学分析光照优化后相关代谢产物及蛋白质表达变化,为研究纤细裸藻生物质变化的分子机制以及目标产物定向培养提供基础数据。1.采用单因素实验研究光照强度、光照周期和光质对纤细裸藻细胞密度、光合色素含量的影响,以期获得适宜纤细裸藻生长、光合色素的最佳光照条件。研究表明:光照对纤细裸藻生长、光合色素含量有显著影响(P<0.05),光强为3000lx时,利于纤细裸藻生长及光合色素积累;光暗周期为14L:10D时,利于纤细裸藻生长及光合色素积累;蓝光利于纤细裸藻生长以及光合色素积累。2.根据单因素试验结果,通过正交试验设计,以纤细裸藻多糖含量为指标,研究最佳积累多糖的光照条件,结果表明:在光照强度为4500 lx,光照周期为14L:10D,光质为蓝光条件下,多糖含量达到最高,为41.5mg/L。正交试验下,影响多糖含量积累的因素由强至弱依次为:光照周期、光照强度、光质。3.利用代谢组学技术对光照优化前后纤细裸藻代谢差异物和代谢途径进行分析,结果表明:光照条件显著影响差异代谢物的产生(P<0.05),光照处理组与对照组在正、负离子下共检测到116种差异代谢物,两处理组代谢物种类及表达量存在差异,差异代谢物种类主要集中于:氨基酸类、糖醇类及有机酸类等代谢物。4.利用蛋白质技术对光照优化前后纤细裸藻进行蛋白组学质测定,共鉴定出差异蛋白40个,其中21个差异蛋白质上调,19个下调。对差异蛋白进行层次聚类、GO注释和kegg pathway分析,结果显示:光照对纤细裸藻碳水化合物和能量代谢途径等相关蛋白有显著影响,尤其是影响糖酵解/糖异生、TCA循环、光合生物碳固定相关代谢途径蛋白的含量与表达5.代谢组学与蛋白质组学联合分析表明,光照优化后对纤细裸藻的TCA循环,光合生物碳固定,糖代谢等代谢途径有显著影响。