中文摘要：

随着化石能源在未来几十年后将变得枯竭，可再生能源如太阳能、水能、风能、生物能、氢能等将逐渐取代化石能源而成为能源结构中的主体。太阳能生物制氢系统以廉价的太阳能为制氢的直接动力，以水为原料，从富含氢元素的水中制取氢。它对解决人类所面临的能源短缺、环境污染，实现国民经济可持续发展战略具有非常重要的意义。分离并克隆催化放氢的氢酶基因，通过基因定点突变对氢酶结构进行改造，获得具有较高耐氧能力的氢酶突变体

结论摘要：

太阳能生物制氢系统以廉价的太阳能为制氢的动力，以水为原料，从富含氢元素的水中制取氢，它对解决人类所面临的能源短缺、环境污染，实现国民经济可持续发展战略具有非常重要的意义。本项目利用产氢酶和蓝藻构建光解水产氢系统，取得了如下研究成果（1）从光合细菌（酒色着色菌）和温泉嗜热菌（产酸克雷伯氏菌）中分离提纯了催化产氢的氢酶，克隆了酒色着色菌的可溶性氢酶基因和产酸克雷伯氏菌的hyd3氢酶基因。（2）对酒色着色菌氢酶进行了耐氧定点突变，对克雷伯氏菌hyd3氢酶进行了耐氧诱变。（3）构建了聚球藻PCC7942 CCM 突变株，通过调控C02的转运与固定，实现对光合系统还原力的调节。（4）构建了可诱导定位表达外源基因的同源重组质粒pQSHy 和pBDHy，通过天然转化的方法将重组质粒导入宿主细胞Synechococcus sp. PCC7942 ，实现了酒色着色菌可溶性氢酶结构基因hoxYH 在蓝细菌染色体中的插入整合与表达。