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光合细菌是一类以光为能源，能够利用低分子有机物和硫化物、氨等物质作为供氢体兼碳源进行不放氧光合作用的微生物。近20年来，已研究开发出利用光合细菌法处理高浓度有机废水的工艺技术，并在实际工程应用中取得了良好的效果。进一步采用现代生物技术对光合细菌开展深入的研究，以增强光合细菌氧的利用能力和提高净化废水效率，对发展高效率低能耗的废水生化处理技术具有重要的意义。
本论文以透明颤菌血红蛋白基因光合工程菌（PSB—pHSG—MG—vgb）为研究对象，通过实验优化工程菌的培养条件，以分子生物学技术手段，从多方面检验反复多次转接培养后的光合工程菌目的基因（vgb）的存留情况，并研究其生理生化特性以及环境因子对光合工程菌的影响，为工程菌的应用提供依据。
本论文主要研究结果如下：
1）通过对光合工程菌中提取的质粒进行电泳实验，确认了光合工程菌内含有重组穿梭质粒（pHSG—MG—vgb）；以提出的质粒为模板，对vgb目的基因进行扩增，扩增产物的电泳图显示出清晰的目的基因条带；另外，对提取出的重组穿梭质粒进行双酶切实验后，经过电泳实验可以同时看到完整的穿梭质粒、无目的基因的质粒以及vgb目的基因的三种条带。通过上述三种分子生物学方法进行检测的结果有力地证明经多次转接培养后目的基因（vgb）仍很好的保存在于工程菌菌体中，说明构建的光合工程菌（Ebp01）稳定性良好。
2）论文研究了pH值、盐度、温度等环境条件对光合工程菌的影响，结果表明：工程菌可以pH在5～8的培养基中生长，pH为5时的OD值最大；在0.5～14 g/L的盐度范围内，光合工程菌菌液OD值随盐度的增加而增大，盐度再进一步升高工程菌会随盐度的增大长势减弱；工程菌在20～30℃范围内长势随温度上升而呈现增强趋势，35℃下较其他温度下培养生长期虽提前，但较快进入了衰亡期。确定该基因工程菌的最佳培养条件是pH5、盐度14 g/L和30℃。
3）本论文自行设计制作了微生物呼吸强度测定系统，由测定的呼吸速率曲线发现在系统内氧气减少到野生光合菌出现呼吸速率缓慢的时候，光合工程菌依旧保持了较高的呼吸强度，在实验的时间内光合工程菌比野生光合菌产生的二氧化碳要多近30％，基于此可以认为光合工程菌在氧胁迫条件下较之野生光合菌会有更强的污水处理能力。
4）从有限通气的培养条件下绘制出的光合工程菌生长曲线上可以看出：光合工程菌生长的停滞期（适应期）比野生光合菌略长，但进入对数生长期后表现出较高的比生长速率，而且，随着氧气的逐渐消耗，仍旧保持了较高的生长速度；稳定期，光合工程菌比野生光合菌的菌液浓度要高约20％。
5）实验建立了光合工程菌和野生光合菌的生长动力学方程和基质降解动力学方程，并测定了主要参数。小试实验结果表明光合工程菌对模拟污水的COD去除效率要高于野生光合菌约7％，COD去除率分别达到了85.6％和78.3％。
本文研究结果为发展光合工程菌处理废水的技术提供了参考依据。