条斑紫菜（Pyropia yezoensis）生长在潮间带海域,随着潮汐作用,周期性地经历干出失水与浸没复水的生境转换,其体内必然进化出了独特的抗逆机制,包括抗氧化机制。而脱落酸（ABA）作为一种抗逆激素,在生物体逆境响应中发挥重要作用。因此,探究ABA与抗氧化机制的作用对条斑紫菜抗逆机制的解析具有很高的科学研究价值。我们以条斑紫菜叶状体为实验材料,测定了不同处理条件下条斑紫菜光合参数、ABA含量及相关抗氧化酶活性的变化,探究条斑紫菜叶状体中ABA对抗氧化系统在应对逆境胁迫时发挥的具体调控作用。通过转录组数据,在分子水平上分析、验证ABA对相关抗氧化酶基因表达调控作用。同时,结合条斑紫菜生产中实际情况,探究条斑紫菜高温烂菜现象与藻体中抗氧化机制及ABA的作用。最后,根据转录组中发现的与活性氧（ROS）清除相关的关键基因Py MPV17,通过转基因技术获得Py MPV17过表达及沉默藻株,以验证相关抗逆代谢途径,为紫菜抗逆品系的培育奠定理论基础。主要研究结果有以下四点:1.高盐胁迫条件下,条斑紫菜ABA对抗氧化酶活性有正向调控作用。高盐胁迫条斑紫菜藻体,同时添加ABA合成抑制剂及外源ABA测定不同抗氧化酶活性及H2O2含量变化。结果显示,ABA抑制剂（Clo、Mev）处理条斑紫菜藻体,抗氧化酶活性（CAT、SOD、APX、GR）有下调趋势,但添加ABA后抑制作用减弱,甚至与不加抑制剂处理的对照相比,有显著上调的趋势。转录组数据显示,外源ABA处理藻体后,相关抗氧化酶基因表达量显著提高,与酶活数据趋势一致。同时,我们测定了H2O2含量变化,结果显示ABA降低了藻体中H2O2的含量。我们推测,胁迫条件下藻体中相关抗氧化酶发挥作用,将藻体中H2O2转化为H2O,从而降低藻体中H2O2含量。2.条斑紫菜藻体中,ABA的前体IPP可能由两条途径-MVA途径及MEP途径同时合成,但主要通过MEP途径合成。条斑紫菜ABA的具体合成途径可能同高等植物相似,主要以类胡萝卜素途径合成。我们选择IPP两条途径的抑制剂同时处理藻体,测定ABA含量,结果发现ABA含量均显著降低。但转录组数据中显示,MEP途径中7个基因被注释到,包括DXS、DXR、MCT、CMK、MECPS、HDS、HDR,而MVA途径中只注释到AATC基因。且抑制剂处理藻体中只有MEP途径中的DXS酶基因表达显著降低,所以我们猜测藻类中ABA前体IPP合成主要通过MEP途径,但存在MVA途径。同时,我们的转录组数据中注释到多个ABA类胡萝卜素合成途径,包括FPS,ZEP,PDS,SDR等,其中SDR是差异表达基因,抑制剂添加能显著降低该基因表达量,所以条斑紫菜中ABA合成可能通过类胡萝卜素途径合成。3.研究高温胁迫及海水盐度降低条件下ABA介导的抗氧化酶及其转录水平变化,发现在条斑紫菜栽培过程中ABA与抗氧化系统发挥重要作用。通过测定不同温度（15℃,20℃）、不同盐度（30,25,20）条件下藻体中ABA含量及相关抗氧化酶活性及表达量的变化,结果显示,低盐20条件下,20℃的高温对条斑紫菜光合作用系统会造成一定损伤,虽然此条件下未检测到H2O2的累积,但丙二醛（MDA）含量在盐度降低的样本中显著上调。低盐20条件下培养样本在温度升高时超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性上调。然而,本文测定的其他所有抗氧化酶及相关基因的表达在盐度20、温度20℃条件下均明显下调,抗氧化酶表达的下调说明低盐高温条件下,藻体氧自由基清除能力受到抑制。因此我们认为,在条斑紫菜海区栽培生产中,因高温诱发的病烂很可能与ABA含量降低、抗氧化酶系统的抑制直接相关,这可能是生产过程中,紫菜高温病烂发生的生理基础之一。4.根据转录组数据,发现Py MPV17基因在不同处理条件下差异表达。基于ABA介导抗氧化酶上调的可能机制及在多种逆境条件下的功能研究,筛选获得关键基因Py MPV17,通过转基因技术分别获得过表达及沉默藻株,并进行DNA及RNA水平的验证。下一步我们将进行蛋白水平验证、抗逆表型及相关基因表达的研究,以验证目标基因功能及在条斑紫菜新品系培育中的应用价值。