中文摘要：

光合细菌制氢优势在于细菌将太阳能直接转化为氢能，最大程度解除对传统能源的依赖，具有高产氢开发潜力。固氮酶是光合细菌主要产氢酶，具有产氢纯度高、无产氢酶抑制物（氧气）产生等优势，但固氮酶产氢受到氮气竞争抑制。甲酸裂解氢酶和铁氢酶是非光合细菌的产氢酶。我们对光合细菌深红红螺菌的基因组分析发现，该菌具有表达甲酸裂解氢酶和铁氢酶所需的全部基因，但常规培养条件未检测到相应的酶活。本项目拟以深红红螺菌为研究对象，通过以下两方面的研究来提高该菌的产氢能力第一，定点突变固氮酶的底物还原位点，使其失去还原氮气能力，只识别质子为底物进行产氢，解除氮气对固氮酶产氢的抑制；第二，探索该菌潜在的甲酸裂解氢酶和铁氢酶及其调控机制和表达条件，激活相应基因的表达，获得表达这两种氢酶活性的菌株，从而获得解除氮气竞争、可持续高产氢的深红红螺菌菌株，为生物产氢研究提供的理论和应用基础。