雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）为单细胞真核绿藻,在遭遇环境胁迫（强光、高温、高盐和氮饥饿等）时会大量合成并积累虾青素,其含量可占藻细胞干重的2-5%,是天然虾青素的优质来源。虾青素是一种具高强度抗氧化能力的化合物,被广泛应用于各种行业,包括水产养殖、化妆品和保健品等。雨生红球藻内虾青素的合成途径已经基本被阐明,其中BKTs和Crt R-B是其关键限速酶。然而该合成途径涉及的基因数目较多,其复杂的调控网络和分子机制（诸如关键限速酶的调控等）仍有许多细节尚未阐明。同源异型盒（Homeobox,HB）转录因子涉及到植物的生长发育、分化、形态建成和激素应答等过程,并参与植物的非生物胁迫过程（包括强光、激素、干旱、寒冷、高温、高湿和盐胁迫等）。目前对藻类HB转录因子的研究较为匮乏,主要基于系统进化分析来阐述藻类植物的起源和进化。藻类中HB转录因子的结构功能及调控的研究仍处于空白阶段,该类转录因子在藻类尤其是单细胞绿藻中的调控作用及功能位尚不明确。为了阐明雨生红球藻中应答早期胁迫的HpHB1转录因子在虾青素合成网络中的调控作用和所处位置,本研究分析HpHB1与虾青素合成关键酶基因的作用方式和转录激活活性,解析其参与虾青素代谢调控的转录因子功能,为进一步阐明虾青素合成调控的分子机制奠定基础。具体研究内容及结果如下:（1）通过荧光定量PCR对Hphb1基因在强光和高盐胁迫后的转录模式进行分析。在50μmol/m2/s强光胁迫下,基因转录水平大幅度上调,在3 h时达到峰值（上调11.5倍）。而在45 m M/L Na AC胁迫下,基因转录水平逐步上调,在2 h时达到峰值（上调3倍）。结果表明Hphb1基因的表达可以受到强光和高盐胁迫的诱导,且对强光的响应十分迅速强烈,因此Hphb1基因可能参与虾青素合成途径的调控过程。（2）获取了Hphb1基因的全长（1429 bp）,并克隆其开放阅读框ORF（954 bp）。生物信息学分析显示其蛋白质具备2个同源异型盒结构域:KNOX1和HOX,属于同源异型盒的knotted-1类转录因子。（3）构建了植物亚细胞定位表达载体,并利用基因枪转化洋葱内表皮细胞,对HpHB1蛋白质进行亚细胞定位分析,结果显示其定位于细胞核,符合转录因子的特征。（4）用酵母双杂交筛选HpHB1的互作蛋白,利用双分子荧光互补Bi Fc对互作蛋白进行验证。结果显示,热休克蛋白Hp HSP90和激酶Hp PKTc能够和HpHB1转录因子发生相互作用。Hp HSP90可能涉及到了HpHB1转录因子在合成过程中的折叠,而Hp PTKc可能参与HpHB1转录因子的活化激活,进而使HpHB1能够促进下游靶基因的转录表达,发挥其生物学功能。（5）利用DNA-蛋白质相互作用筛选可能和HpHB1转录因子结合的DNA顺式作用元件。结果显示,HpHB1转录因子可能结合胁迫响应基序STRE元件。启动子分析显示bkts和crt RB的启动子区均具有STRE元件,因此推测HpHB1转录因子可能以STRE顺式作用元件（A/T）GGGG（A/T）为靶序列,通过结合虾青素合成途径的关键限速酶基因bkts和crt RB的启动子区来调控虾青素合成。