畜牧业规模化养猪产生的废气对周围环境造成了较大的污染，而H2S是产生恶臭气味的重要因素之一，可使畜禽生产性能下降，造成幼仔中毒死亡，给农业生产和人民生活都造成较大的影响。随着转基因技术的发展，培育减排H2S的环境友好型转基因猪便成为可能，它可以从根本上缓解养殖场产生的环境问题。生活在潮湿恶臭环境中的光合细菌中产生一种膜结合蛋白-硫化物醌氧化还原酶(Sulfide-quinone reductase，SQR)，可以利用H2S作为氢供体为光合细菌提供能量。　　本研究将源于荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)的硫化物醌氧化还原酶sqr基因作为候选基因，运用多种分子生物学、细胞生物学等生物技术，实现sqr的克隆和优化，进而实现异源表达，并利用显微注射的方法制备sqr转基因小鼠，从DNA水平、mRNA水平、蛋白水平及个体水平全面研究了sqr在转基因小鼠中的表达情况并在个体水平上验证了sqr2转基因小鼠减排H2S的功能。sqr转基因小鼠减排HES的成功为环保型减排H2S转基因猪的研究提供了可行性依据，为培育环保型新品种畜禽并建立现代环保养殖业提供了良好的条件，为环保型转基因动物走向实际的应用阶段迈出更有意义的一步。　　本研究的主要结果如下：　　1.克隆荚膜红细菌sqr基因全长CDS1284 bp，提交GeneBank，登录号为N0.JN635475。与GenBank上的荚膜红细菌DSM155(Accession N0.X97478)中sqr序列同源比对，同源性达98％。氨基酸序列比对结果为有5个氨基酸残基发生变化，其中，第33、150、231、352、382个氨基酸分别发生如下变化：I→V、I→L、P→K、V→I、K→R，2级和3级结构预测结果表明这些氨基酸发生的突变并未影响其功能域的结构。　　2.成功构建sqr基因重组质粒pRSET A-sqr，转化E.coli BL-21(DE3)细菌，获得约50 kD的融合蛋白，最佳的诱导条件为0.4 mmol/L的IPTG诱导6 h，表达产物以包涵体的形式存在。SQR融合蛋白经纯化透析后，检测蛋白酶活，Km值约为4，说明其在S2-存在下有一定的消化Decyl-UQ的能力。　　3.根据鼠对SQR密码子的偏好性设计新的sqr基因片段，优化前后的SQR并分别命名为sqr1和sqr2，核苷酸序列比对相似性为81％，427个氨基酸中有228个氨基酸的密码子得到优化，优化率达到54％。　　4.生物信息学预测sqr基因无信号肽存在。对sqr基因5’添加猪腮腺蛋白的信号肽，并构建真核表达载体pcDNA3.1-sqr1/sqr2，转染CHO细胞。Real-time PCR结果显示：CHO细胞中，sqr基因优化后转录水平的表达比优化前提高了9倍之多。Western blot结果显示SQR蛋白在CHO细胞中优化后比优化前的表达有了很大的提高，在CHO细胞培养基中未检测到SQR的表达，说明sqr2较sqr1更适于在仓鼠卵巢细胞CHO中表达。　　5.成功构建腮腺特异表达的转基因表达载体pPSP-sqr2，原核显微注射小鼠，出生的26只转基因小鼠中，检测到7只为转基因阳性小鼠，阳性率为：12.2％。首建转基因小鼠与野生型的小鼠交配(共交配2次)，产生F1代小鼠共24只。经过对F1代小鼠的检测，发现2只F0小鼠不能将导入的外源基因遗传给后代，其余的5只F0小鼠都能遗传给后代。　　6.RT-PCR对F1代的转基因小鼠进行组织表达谱检测，结果表明：sqr基因可以特异的在转基因小鼠的唾液腺中表达，但表达量不一，而在心脏、肝脏、脾脏，等其它内脏组织中不表达；利用Western blot检测包括心脏、肝脏、腮腺、颌下腺等11个内脏组织以及唾液、胃内容物、肠道内容物、粪便共15个样品中SQR蛋白的表达情况，结果表明SQR蛋白主要存在于唾液腺(腮腺、颌下腺)及唾液中，胃、肠道内容物中SQR蛋白很微量，而粪便中SQR量极少。　　7.采用定制的小鼠代谢密封箱系统和厌氧发酵管研究转基因小鼠中SQR蛋白在减少H2S气体排放功能的发挥，sqr2转基因小鼠被分为4组：A：10只阳性鼠+日常饲料；B：10只阴性鼠+日常饲料；C：10只阳性鼠+添加硫氢化钠(NaHS)的饲料；D：10只阴性鼠+NaHS的饲料。12小时后收集排放的气体，同时收集粪便进行24 h厌氧发酵，检测表明：气体中HES浓度总体水平非常低，A、B、C和D组气体中H2S浓度分别为0.035、0.051、0.099、0.102 mg/m3，饲料中添加NaHS的实验组高于普通饲料组，转基因阳性鼠的组低于阴性小鼠组；粪便厌氧发酵产生的气体中H2S浓度相对较高，在4组中浓度分别为0.079、0.63、1.0、6.6 mg/m3，同样，饲料中添加NaHS的实验组高于普通饲料组，转基因阳性鼠的组低于阴性小鼠组。获得的sqr转基因小鼠有助于减少鼠H2S的排放。