坛紫菜(Pyropia haitanensis)是我国南方沿海广泛栽培的的大型经济海藻,其产量占全国紫菜总产量的75%。近年来由于全球气候变暖的影响,高温烂苗、种质退化等问题严重制约着紫菜养殖业的可持续发展。国内已成功选育出多个耐高温品系,对其耐高温机制进行了初步研究,并从中发现甲基转移酶等调控DNA甲基化相关基因的表达水平在高温胁迫中发生了显著的变化,因此推测DNA甲基化在坛紫菜应答高温胁迫中发挥了重要的作用。本研究以福建省坛紫菜种质改良及应用实验室选育的坛紫菜耐高温品系Z-61叶状体为实验材料,测定其基因组在高温胁迫下的甲基化水平变化,并对受甲基化调控的基因进行进一步分析。主要实验结果如下:1.采用甲基化定量试剂盒和MSAP技术测定Z-61叶状体在高温胁迫处理0,12和144h的全基因组DNA甲基化水平。结果都表明,高温胁迫下Z-61叶状体基因组DNA在高温胁迫下会发生去甲基化现象,经甲基化差异位点比较共回收获得55条甲基化差异片段;2.对回收片段进行同源性分析发现其中有29条片段的甲基化位点位于基因内部,其余片段的甲基化位点可能位于非编码区或启动子上。29条甲基化调控的基因参与了许多生物学过程,包括非生物胁迫反应,细胞程序性死亡,光合作用,能量代谢,信号转导,蛋白质合成,转座子激活等;3.29条基因片段的表达水平分析表明,有18个片段的甲基化状态与RNA-seq的表达模式一致,而其余的11个基因在高温胁迫下表达量极低或几乎没有表达量。随后在18个片段中随机挑选8条基因,采用q RT-PCR验证高温胁迫下5条去甲基化基因和3条甲基化基因的表达水平,结果显示基因的甲基化状态与其表达水平高度相关;4.高温胁迫及去甲基化后高温胁迫处理坛紫菜叶状体的光合参数检测结果表明:两种胁迫下的光合参数的表达趋势基本一致,但添加5-aza C去甲基化后可以显著延长坛紫菜叶状体耐受高温的时间,增强叶状体在高温逆境胁迫下的保护能力。亚显微结构的观察结果进一步证明了添加5-aza C去甲基化会显著提高坛紫菜叶状体对高温的耐受性。