绿潮是近十几年来一直受人们关注的海洋灾害,主要由大型绿藻爆发性生长和高度聚集在一起造成的,而浒苔作为绿潮的主要物种,近些年持续爆发的原因可能包括海洋水体富营养化和爆发期黄海海域表层水温条件适宜等,同时自然环境下浒苔对温度、盐度、光照等环境胁迫具有较高的耐受性,且响应机理多种多样。但是由于市售化浒苔相关蛋白检测抗体种类少,浒苔全基因组数据库不全,分子检测技术受材料本身特征（多糖含量高）影响等的限制,目前关于浒苔生长繁殖及抗环境胁迫的分子机制的研究仍然较少。本课题首先模拟了海面季节性温度变化对浒苔生长的影响,发现温度越高浒苔的相对生长速率越高,且高温（36℃）培养4天时,浒苔中叶绿素a和叶绿素b的含量较最适温度（20℃）培养条件下叶绿素a和叶绿素b含量显著增加。同时转录组测序结果提示,高温胁迫条件下浒苔通过上调光合作用、类胡萝卜素合成等代谢途径相关基因,下调多糖降解、谷胱甘肽代谢和蛋白质代谢途径相关基因,积累自身多糖、蛋白等生物大分子以抵抗外界的不利刺激;而低温对上述代谢途径相关基因的表达无明显影响,从而辅助证明了低温条件下浒苔生长速率无变化的结论。为了进一步探究浒苔耐高温胁迫的分子机制,我们基于转录组数据成功克隆了细胞增殖相关基因-细胞核增殖抗原（Proliferating cell nuclear antigen,PCNA）、细胞周期蛋白（CyclinA）和丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase,MAPK）,通过氨基酸同源比对明确了这些基因与其他绿藻和高等植物中对应基因的亲缘关系,且通过酵母双杂交、蛋白质免疫共沉淀实验等验证了 PCNA与CyclinA存在靶向结合。随后利用实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR）和蛋白质免疫印迹实验等连续检测6天内PCNA-CyclinA-MAPK分子机制轴在浒苔抗温度胁迫中的作用,发现低温（4℃）条件下浒苔中PCNA和CyclinA表达量均维持在较高水平,而高温培养条件下浒苔PCNA和CyclinA呈现先升高后降低的表达趋势,同时高低温胁迫条件下磷酸化MAPK的表达与PCNA表达趋势一致。由于管状绿藻在受到伤害后形成的原生质体球能通过细胞壁再生发育成植株,因此本课题通过酶解法得到活力较好的原生质体探究温度在浒苔幼苗萌发中的作用。伊文思蓝染色实验和荧光增白剂染色结果提示,高温会促进浒苔原生质体死亡同时抑制已成壁的浒苔原生质体的分裂,而低温对原生质体存活和分裂无显著影响。但是孵育PCNA抑制剂后,浒苔原生质体活性降低,胞体内容物析出,且PCNA抑制剂对原生质体再生能力的抑制作用呈现剂量依赖性。进一步探究调控PCNA表达的分子机制时发现,浒苔miR-2916与PCNA基因的-552～-772位存在结合位点。同时qRT-PCR结果提示高温和低温胁迫条件下,miR-2916的水平较最适温度组均显著降低,但PCNA的表达量增加,提示温度胁迫条件下miR-2916可能通过靶向结合PCNA,抑制PCNA的翻译表达从而参与浒苔对外界温度胁迫环境的适应过程。因此,正如藻类学家对浒苔源头的猜测观点一样,本研究也佐证了浒苔可能来源于微观繁殖体的观点。我们猜测,浒苔越冬过程中海水底泥中的微观繁殖体低表达miR-2916,通过负向上调PCNA的表达激活CyclinA-MAPK信号通路,维持着自身持续的增殖分裂过程,一旦环境条件适宜便大规模爆发。而在表层海水温度较高的季节,发白的浒苔藻段中的营养细胞和生殖细胞通过高表达PCNA,加速自身增殖分裂以应对不利环境。总体而言,本课题首次从细胞增殖分子机制角度解释了浒苔的越冬和度夏的可能机制,同时以PCNA为基因靶点抑制浒苔增殖,可以为绿潮的防治提供新的思路。