在航天科技快速发展的今天，太空环境中强辐射对生命活动的影响越来越受到关注。藻类作为生态系统的初级生产者，具有高效的光合作用以进行物质合成和氧气生成，被认为是构建长期载人航天活动所需环境的重要组成部分。因此，利用地面加速器产生类似太空辐射的重离子射线，研究其对藻类生命活动的影响，尤其是藻细胞中重要的细胞器-叶绿体的影响具有重要意义。所以，本研究着重探讨重离子辐照对绿球藻叶绿体影响的四个方面:重离子辐照后对四尾栅藻和羊角月牙藻的短期内光合色素（叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素）及抗氧化系统的影响;辐照后初步筛选出生长速率和光合色素含量不同的突变株;探究辐照突变株在强光偶联的情况下，PSⅡ反应中心关键蛋白D1的变化规律;研究突变株的可溶性蛋白的积累情况。　　 探究重离子辐照对四尾栅藻和羊角月牙藻叶绿体的短时间效应发现，和其他传统射线辐照结果类似，重离子对这两种绿球藻光合色素的影响同样有“低促高抑”现象，低剂量辐照后光合色素能在短时间内恢复过来，而高剂量损伤较为严重。通过测定丙二醛(MDA)含量发现，辐照对藻细胞膜脂也造成一定程度的损伤，低剂量下膜脂损伤较轻，通过超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化物酶系对自由基的清除，在短时间内(48h)膜脂的损伤得到修复，而高剂量下膜脂损伤严重，抗氧化物酶系统不能完全清除对膜脂造成伤害的自由基，因此在短时间内(48h)不能恢复正常。　　 通过重离子辐照后对两种藻种的初步筛选，得到生长速度不同和藻株颜色发生变化的突变株，其中生长速度快于对照的四尾栅藻突变株9株，生长速度快于对照的羊角月牙藻突变株5株。另外，通过测定重离子辐照后两种藻种的致死率发现，这两种绿球藻的致死曲线并不呈现明显的“马鞍型”，而是呈现指数型增长趋势。　　 对重离子辐照后筛选的突变株进行复筛，通过测定各组突变株叶绿素a的含量得到叶绿素a含量显著低于对照组的突变株。在与强光偶联的情况下测定D1蛋白的变化规律，发现光合色素受到损伤的突变株随着受到的强光照射时间延长，D1蛋白的含量呈现先增加后显著降低的趋势，另外，光合色素显著增加的突变株的D1蛋白含量在强光照射后仍高于对照或与对照持平，因此，在一定程度上反映出重离子辐照后PSⅡ反应中心受到一定损伤。　　 重离子辐照突变株的可溶性蛋白积累研究，通过测定各组突变株对数期的吸光度值间接反映生物量的积累变化，得到四尾栅藻7#突变株生物量显著高于对照组，而1#和12#突变株的生物量显著低于对照组。羊角月牙藻25#突变株生物量显著高于对照组，而13#、15#和26#突变株的生物量显著低于对照组。针对生物量增加的突变株，测定其可溶性蛋白的变化趋势，并没有发现生物量和可溶性蛋白同时增加的突变株，因此未筛选到蛋白量增加的可作为浮游动物饲料的藻株。