当今世界同时面临着环境污染和能源枯竭两大难题,如何将二氧化碳变废为宝是科学界研究的热点。藻类能源在这一领域发挥着独特的作用,除了微藻柴油以外,以蓝藻为目标的生物能源的研发也得到了关注。利用蓝藻生产生物能源除具有环境和经济价值以外,还拥有便利的分子生物学操作手段这一研究优势。本研究根据蓝藻代谢途径的特点,利用合成生物学的思想,选择蓝藻的中间代谢产物丙酮酸为改造对象来生产目标产品乙醇。获得了如下主要结果:(1)鉴于蓝藻中缺少丙酮酸脱羧酶,乙醇脱氢酶的表达不可控,本研究设计并成功地构建了由蓝藻的pSBAI强启动子,酿酒酵母的乙醇脱氢酶和丙酮酸脱羧酶组成基因通路,并将其整合到蓝藻-大肠杆菌穿梭表达载体pRL-489上。(2)通过三亲接合转移的方法,将含有pSBAI-pdc-adh基因的穿梭表达载体pRL-489转入鱼腥藻7120中,在卡那霉素浓度至100ug/ml的BG-11负氮培养基中筛选到正常生长的转基因藻。(3)对转pSBAI-pdc-adh基因大肠杆菌和藻中的丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶的酶活检测和乙醇产量检测发现:在转基因通路的大肠杆菌中,乙醇产量是DH5a菌株的4倍,丙酮酸脱羧酶的活性是其的3.04倍,乙醇脱氢酶的活性提高了40%。而在转基因鱼腥藻中乙醇含量提高50%,在鱼腥藻粗酶液中转基因鱼腥藻丙酮酸脱羧酶活性提高了1倍,乙醇脱氢酶活性提高了2倍,总酶活较低。