本发明公开了一种莱茵衣藻蛋白及其编码基因与应用。本发明所提供的莱茵衣藻蛋白是如下a）或b）：a）由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b）将a）所限定的蛋白质的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加，且与衣藻产氢相关的蛋白质。实验证明，SHH1基因表达量低的莱茵衣藻突变藻株91号CGMCC NO.8706，其产氢量为野生型莱茵衣藻CC400的5倍；当向莱茵衣藻突变藻株91号CGMCC NO.8706中转入SHH1基因得到的互补莱茵衣藻的产氢量恢复到野生藻的水平。这表明SHH1基因在衣藻产氢中有重要功能，这为工程藻株的改造提供了一个很好的靶标基因。