紫菜是世界上经济价值最高的栽培海藻之一,具有很高的科学研究价值。目前由于温室效应及沿海水域工业污染的日益加重,条斑紫菜的正常生长发育受到严重威胁,其中温度是条斑紫菜生长发育的重要限制环境因素之一。热休克蛋白是一类逆境胁迫特别是高温胁迫诱导下,生物体内生成的高度保守的逆境蛋白家族,它参与各种各样的细胞代谢过程,还与植物抗热、抗冷密切相关。本研究选用不同温度条件下培养条斑紫菜丝状体,观察丝状体生长状态并测定其叶绿素含量、可溶性蛋白含量、POD活性、丙二醛含量和可溶性糖含量随时间变化的动态变化情况;并克隆条斑紫菜丝状体一个Hsp70基因,进一步研究该基因的功能。结果表明:在温度低于24℃条件下,条斑紫菜丝状体各生理指标与对照相比没有明显变化。24℃时,丝状体生长状态良好,POD活性在培养初期有所下降,36h活性有所提高;在28℃、30℃条件下,培养超过12h后,叶绿素含量明显下降,丝状体变成棕红色,培养后期细胞内容物外溢,出现死亡。可溶性蛋白、丙二醛、可溶性糖含量呈现先升高后下降的趋势。POD活性低于对照组。通过RT-PCR技术从条斑紫菜丝状体克隆到一个Hsp70基因功能域序列。为进一步研究该基因的功能,通过半定量PCR的方法来研究在不同温度条斑紫菜该基因的表达水平,结果表明:在24℃条件下,Hsp70基因的表达基本相同;在28℃条件下,HSP70基因的表达明显高于24℃,并且在处理24h时,表达达到最高,随着处理时间的延长,表达逐渐下降;在30℃条件下,基因的表达在处理初期快速增加,24h时基因的表达约是12h表达的2倍。说明Hsp70基因在热激条件下迅速表达,提高条斑紫菜抵御高温的能力。另外构建了Hsp70基因的原核表达载体和真核表达载体,将其重组质粒分别转化大肠杆菌和酵母。常温下在大肠杆菌中表达Hsp70对大肠杆菌和酵母的生长没有明显影响,生长曲线与对照相差不大;在热激条件下,转化大肠杆菌和转Hsp70基因酵母生长状态明显好于对照。说明在大肠杆菌和酵母中表达Hsp70基因可以提高大肠杆菌和酵母耐高温能力。该研究结果为进一步揭示紫菜抗高温分子机制和培育抗高温紫菜新品种提供了一定参考。