南极地区具有常年低温、光照及温度变化大等特点,极地特殊的地理环境和气候特征造就了其独特的微生物生态系统。极地微生物经过长期的进化,产生了其独特的分子生物学机制与生理生化特性来适应这一特殊生境。本文以南极细菌Psychrobacter sp. G为研究对象,通过基因组测序和基因功能注释获得与该菌株温度适应性相关的冷激/热激蛋白基因,利用qRT-PCR技术从转录水平研究冷激/热激蛋白基因在不同胁迫条件下的表达情况,并结合基因上游调控序列分析了其对基因表达的影响,以期揭示该菌株对极地极端环境的分子适应机制,阐明冷激/热激蛋白在其生境适应性中的作用。Psychrobacter sp. G的最适生长温度和盐度分别为20℃和45；当培养温度高于35℃时,该菌株则完全停止生长,表明其为适冷菌。基因组测序表明,该菌株基因组全长3087702bp,为一条环形染色体,共预测到2721个开放阅读框（ORF）,其中1891个ORF的基因功能得到注释。利用Blast2G0软件对所预测ORF进行GO分析,并从分子功能、生物学途径和细胞组分三个方面对预测基因进行了聚类分析。结果表明,所预测ORF中有81个与该菌株的胁迫应答反应有关,这些基因包括冷激蛋白、热激蛋白、DNA修复蛋白和分子伴侣等。从上述基因中选取了3个冷激蛋白基因Csp2039和Csp2531)和5个热激蛋白基因（Hsp845、Hsp1721、Hsp2538、Hsp2666和Hsp2667）,并对其全长进行了克隆和测序验证。序列比对和系统发育分析表明,冷激蛋白Csp1137、Csp2039和Csp2531均属于CspA家族,其二级结构中均存在与结合单链核苷酸相关的保守区RNP1和RNP2,表明它们可能在细胞内行使RNA分子伴侣的功能。qRT-PCR表明,低温（0,10℃）和高温（30℃）胁迫均会诱导Csp1137基因的表达。低温（0℃）胁迫时,Csp2039基因的表达提高倍数明显低于Csp1137基因,这可能是由于在Csp2039基因的5’-UTR不存在AT-rich UP element和冷框的原因。尽管存在AT-rich UP element, Csp2531基因的表达在低温（0℃）下仍被显著的抑制。Csp1137基因的表达受高盐（90,120）胁迫的诱导；而低盐（15）和高盐（90,120）胁迫均会抑制Csp2039基因的表达；Csp2531基因的表达则受到低盐（0,15）胁迫的诱导。3个冷激蛋白基因的表达受环境盐度变化的影响,表明其可能在细胞对盐度变化的适应中发挥作用。序列比对和系统发育分析表明,热激蛋白Hsp845、Hsp2538、Hsp2666和Hsp2667分别属于GrpE、Hsp15、GroES和GroEL家族；相似性分析推测Hsp1721可能为HSP。qRT-PCR研究表明,5个热激蛋白基因的表达在高温胁迫下均显著提高；Hsp845基因的表达量在热激（30℃）胁迫下的提高倍数最大,在2h内达到对照组的11.7倍；Hsp1721基因的表达量的提高倍数明显低于另外4个HSP,仅为对照组的2.5倍,Hsp1721可能与该菌株对温度变化的适应有关。Hsp2666和Hsp2667基因在高温胁迫时的表达特征非常相似,这可能与它们相互结合形成二聚体而共同发挥作用有关。当培养基盐度（0,15）低于菌株生长的最适盐度（45）时,Hsp1721、Hsp2538和Hsp2667基因的表达量没有显著性变化,Hsp845和Hsp2666基因的表达量则会显著提高。当培养基盐度（90,120）高于菌株生长的最适盐度时,5个热激蛋白基因的表达量均会显著提高。HSP的表达受到盐度变化的影响,可能是由于盐度变化会造成细胞内变性蛋白的累积,而变性蛋白含量的升高会诱导HSP的表达。本研究为揭示南极适冷菌Psychrobacter sp. G对极地极端环境的分子适应机制,阐明冷激／热激蛋白在南极适冷菌生境适应性中的作用提供了基础资料和科学依据。