光合作用的光反应是在叶绿体类囊体膜电子传递链上的光系统Ⅱ(PSⅡ)、Cyt b6f、光系统Ⅰ(PSⅠ)和ATP合酶(ATPase)四大复合体中进行的，其中PSⅡ是光合作用的核心，它在光的驱动下催化水和质体醌的氧化还原，通过原初电荷分离产生电子并将其传递到光合电子传递链上。PSⅡ的结构在光合生物中高度保守，它是由20多个蛋白质亚基及大量辅因子组成的超级复合体，其各亚基和辅因子的生物发生与组装是在许多组装因子的辅助下进行的保守有序的复杂生物过程。除了正常条件下进行生物发生与组装，PSⅡ在高光胁迫下还会受到光抑制，PSⅡ反应中心D1蛋白受到氧化损伤失活。光合生物进化出PSⅡ的修复机制，即PSⅡ通过部分去组装、降解失活的D1并合成新的D1来替换使其活性得到修复。PSⅡ的组装与修复都是保守、有序的复杂生物过程，需要许多辅助因子在特定步骤进行精细的调控。PSB28就是其中一个参与PSⅡ组装和修复的蛋白，它在所有光合生物中都存在同源蛋白，在集胞藻6803中可能参与CP47、PsaA/PsaB的生物发生和PSⅡ的修复，具体生理功能尚存在争议，作用机制目前仍不清楚;PSB28在绿藻和高等植物中的功能及作用机制研究目前仍未见报道。　　利用正向遗传学手段筛选和研究光合作用相关蛋白是近年来本研究领域的热门方向和重要方法之一。本实验室以模式生物莱茵衣藻为研究对象，利用随机插入突变法构建了库容量为5000个的突变体库，根据叶绿素荧光筛选到一批潜在的光合作用相关突变体。本论文在此基础上通过TAIL-PCR获得了一个PSB28基因缺失的衣藻突变体，并对该突变体从分子生物学和生理生化等方面进行了分析，对莱茵衣藻PSB28蛋白的功能进行了详细的阐述。本论文研究结果表明:1）衣藻PSB28蛋白的缺失导致细胞内叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)显著降低，衣藻细胞的光合自养和混养生长速率变慢，但细胞内叶绿素的含量没有变化。2）光合放氧速率、77K低温荧光和P700等生理实验结果表明，psb28突变体的PSⅡ活性显著降低，PSⅠ的活性保持不变。蛋白免疫印迹和BN-PAGE结果显示，突变体PSⅡ亚基的表达水平和PSⅡ超级复合物的含量也显著下降。3）利用2D BN/SDS-PAGE和蔗糖梯度密度离心实验分析突变体中类囊体膜蛋白复合物的变化，发现PSB28蛋白除了以未组装的形式存在，还有一部分位于PSⅡ的单体和RC47中，该蛋白的缺失导致PSⅡ超级复合物的含量下降，而游离的PSⅡ核心亚基的含量显著积累。放射性自显影实验结果表明突变体D1蛋白的合成速率下降，周转速率变缓。蛋白相互作用实验显示PSB28与D1和PsbH存在相互作用，在D1和PsbH缺失的突变体Fud7和psbH中PSB28的表达也有所下降，因此PSB28可能通过与D1相互作用来调控它的合成和周转，从而稳定RC47和PSⅡ单体。4）psb28突变体对高光胁迫更加敏感，蛋白免疫印迹证明突变体在高光胁迫下D1蛋白的含量显著下降，新的D1合成受到抑制，D1周转变慢。5)psb28突变体对H2O2抗性更高，细胞内清除活性氧的酶活性更高。综合以上研究结果，我们认为衣藻PSB28蛋白参与PSⅡ的组装与修复过程，其作用机制是通过影响D1蛋白的合成与周转来实现的。本论文首次克隆了衣藻PSB28基因并研究了其功能，对进一步认识PSⅡ的组装和修复过程提供了新的知识。