坛紫菜是我国南方沿海特有的大型经济海藻,同时也是潮间带海藻抗逆生物学研究的代表性模式物种。为了解坛紫菜的重要生物学特征,一些相关的研究如EST测序、转录组测序、叶绿体和线粒体基因组的测序等均已完成,也有研究者对坛紫菜响应失水胁迫的转录组和表达谱特征进行了分析。尽管如此,关于坛紫菜的研究仍比较有限。本研究从生理学指标、光合参数和差异表达蛋白三个方面研究了坛紫菜叶状体对不同失水程度（0,10%,40%,60%,90%）胁迫下及失水达90%后复水30min后的响应情况,旨在了解失水胁迫应答的过程,以为坛紫菜失水胁迫应答机制的全面阐明提供更为直接的证据。主要研究结果如下:1、坛紫菜在不同失水水平下的生理指标测定结果表明:失水率60%是坛紫菜叶状体生理适应的关键转变点。当失水率低于60%时,细胞内的活性氧成分以毒性较低的H₂O₂为主,抗坏血酸过氧化物酶活性、抗坏血酸含量和谷胱甘肽含量无显著变化,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性呈现显著下降趋势;但当失水率超过60%时,细胞内的活性氧成分转变为以高毒性的O₂^-·为主,抗氧化酶超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性无显著上升,但谷胱甘肽还原酶活性、抗坏血酸含量和谷胱甘肽含量均有显著上升。由此间接说明,坛紫菜细胞在高度失水胁迫时所产生的活性氧成分,主要是以谷胱甘肽还原酶、抗坏血酸和谷胱甘肽作为清除剂去除。2、坛紫菜在不同失水水平下的叶绿素荧光参数测定结果表明:坛紫菜叶状体在失水胁迫期间,qN在轻度失水（失水率<35%）时就表现为显著下降;ETR在中度失水（失水率40%⁶0%）时显著下降,而F_v/F_m、Y（II）、qP等参数则在重度失水（失水率>60%）条件下才表现为极显著下降。各荧光参数中,qN在失水率为70%时达最低值,ETR、Y（II）、qP在失水率为80%时达最低点,F_v/F_m则在失水率为90%以上才达最低点。这些结果表明在轻度和中度失水胁迫时,坛紫菜叶状体可以通过调节光合机构的功能,减少热耗散,来保持光合作用的正常运行,而在重度失水胁迫时,其PSII系统受到损害,光合机构及光合酶系统受到可逆损伤,光合作用基本停止,当坛紫菜叶状体重新沉水30min后,光合机构及光合敏系统又可迅速恢复。3、坛紫菜在不同失水水平下的蛋白质双向电泳分析结果表明:有100个蛋白点的表达水平发生了2倍以上的差异变化,通过质谱鉴定和数据库搜索,有68个差异表达蛋白得到了成功鉴定。这些差异蛋白分别涉及光合作用和能量代谢,氮素、氨基酸和蛋白质代谢,抗坏血酸合成和代谢,萜类和类固醇代谢,细胞骨架,转录和翻译,信号转导,伴护蛋白等多种功能。通过这些差异表达蛋白在失水胁迫不同程度下的表达水平变化分析,表明:坛紫菜在轻度失水胁迫下,各生命过程可以正常进行,但在重度失水胁迫下,光合作用、物质代谢、细胞骨架等相关蛋白显著下调表达,但是复水30min后,大部分蛋白都会恢复正常表达,表明在重度失水胁迫下,坛紫菜叶状体会使其各生命过程处于休眠状态,同时大量表达抵御胁迫的抗氧化系统相关蛋白,如HSP70等,以渡过逆境胁迫时期。4、结合坛紫菜在不同失水水平下的生理指标、叶绿素荧光参数测定结果及蛋白质双向电泳分析结果,表明:坛紫菜叶状体以失水率60%为分水岭,在失水率达60%前,光合作用,抗氧化系统,物质代谢等均不发生显著响应,在失水率超过60%后,光合作用随失水率的继续增大而显著下降,抗氧化系统为抵御重度胁迫也开始显著响应,物质代谢同样显著下降,坛紫菜叶状体在重度失水胁迫下,形成一个严密的保护系统并使其各个生命过程减缓,渡过重度逆境时期,从而适应潮涨潮落的周期性失水胁迫环境。