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根据GenBank中报道的蓝藻双向氢化酶基因序列设计引物，用PCR和染色体步移法得到了节旋藻双向氢化酶的基因全序列。包括心肌黄酶部分(由hoxEFU编码)和[NiFe]氢化酶部分(由hoxYH编码)共5个亚基及上游349bp的序列。其中在基因内部发现了一个推测的开放阅读框。双向氢化酶操纵子全序列长度为7081bp，其中包括hoxE基因上游349bp，hoxE 540 bp，hoxF 1596bp，hoxF和hoxU基因间ORF 1650bp，hoxU 732bp，hoxY 549bp，hoxH 1431 bp以及各基因之间的间隔区。分别对这些亚基进行了核酸序列、氨基酸分析，及二级结构和三维结构的预测。 在得到双向氢化酶基因群中发现两段具有启动子功能的序列，分别位于hoxE基因的上游，hoxF和hoxU基因的间隔区。将推测的启动子序列和启动子探测载体pEGFP-1进行重组，用热激转化法和自然转化法分别对大肠杆菌JM109和集胞藻Synechococcus sp PCC6803进行转化，并在两种受体细胞中均检测到了绿色荧光蛋白的表达，证明所得到的序列具有启动子功能。 通过Southern杂交证明在节旋藻FACHB341基因组中hoxH是单拷贝基因，通过RT-PCR方法验证了hoxH和hoxY在节旋藻FACHB341中的表达，节旋藻FACHB341中hoxH和hoxY是在非固氮蓝藻中典型的[NiFe]氢化酶基因。将完整的节旋藻FACHB341[NiFe]氢化酶基因克隆出来，与表达载体PBV220重组，转化大肠杆菌。在42℃热诱导4小时大小亚基的表达量分别达到12.1％和21.0％，即使稀释10倍也能看到明显的表达产物。 在节旋藻和螺旋藻分子系统学研究中，克隆了节旋藻和螺旋藻的[NiFe]氢化酶大小亚基基因hoxH和hoxY，并进行序列测定和分子系统学分析，结果发现，所克隆hoxH的长度为在节旋藻中为1349 bp，GC含量为45.7％～47.3％，在螺旋藻中长度为1343 bp，GC含量为50.4％～50.9％。hoxH基因在节旋藻各品系间的相似性高达95.7％～99.8％，比节旋藻和螺旋藻两个属间的相似性双向氢化酶基因的克隆、分析及其在节旋藻和螺旋藻分子系统学中的应用(72.9一77.0%)高。但螺旋藻属的两个品系间相似性仅为72.5%低于属间的相似性。基于hoxH基因用MEGAZ软件中的邻接法构建了系统发生树，发现5株节旋藻聚类在一起，bootstraP支持率达到100%。螺旋藻SP.s351与节旋藻构成单系群，而SP.440与鱼腥藻和念珠藻聚类，bootstrap值为100，与其他节旋藻属5个品系和螺旋藻1个品系在在进化上处于不同的分枝。 从节旋藻属5个品系和螺旋藻属1个品系中克隆了 hoxy基因的部分序列。序列长度都是479bP，在节旋藻中该基因核酸序列GC含量为46.0%到46.6%，螺旋藻中是43.5%。节旋藻各品系间序列的相似性介于93.7%到100%，明显高于节旋藻属和螺旋藻属间的序列相似性69.5一72.2%。两个属中HoxY氨基酸序列的比较也表明螺旋藻和节旋藻之间存在较大差异，尽管它们有相同的保守区域。通过比较相应的核昔酸序列构建了系统树，表明螺旋藻和节旋藻属处于不同的进化分枝。