坛紫菜(Pyropia haitanensis)广泛栽培于我国南方沿海,其在自然分布以及实际生产中都需经历高温、失水等逆境胁迫过程。本研究以本课题组选育的耐高温型品系Z-61为材料,对高温和失水胁迫下的坛紫菜细胞进行了形态学观察、DNA Ladder检测和TUNEL、DAPI染色观察。同时以坛紫菜转录组数据为基础,筛选出了坛紫菜细胞程序性死亡诱导通路的相关基因,通过RACE和普通PCR扩增获得了相关基因的全长,并对其进行了生物信息学分析和表达定量分析。综合以上结果,初步探讨了坛紫菜在高温和失水胁迫下细胞程序性死亡的调控机制,为坛紫菜的抗逆机制研究提供了新思路。主要的实验结果如下:1.DNA Ladder分析结果表明,高温胁迫下,在Z-61品系和野生型WT品系中均观察到了明显的DNA Ladder现象;TUNEL和DAPI染色结果进一步证明了高温胁迫下坛紫菜两个品系在不同温度处理时间点下都发生了细胞程序性死亡。同时,普通光学显微镜结果也发现高温胁迫下两个品系都出现了不同程度的细胞死亡。2.DNA Ladder分析结果表明,失水胁迫下,在Z-61品系和野生型WT品系中均观察到了明显的DNA Ladder现象,说明失水胁迫下坛紫菜可能会发生细胞程序性死亡。3.采用RACE技术和普通PCR扩增技术相结合,克隆得到了6条坛紫菜细胞程序性死亡相关基因的全长序列,分别命名为Ph Cyt c、Ph Cyt c1、Ph Cap L、Ph Cap L1、Ph IAP、Ph RZF。它们的序列长度分别为607、1223、1586、2109、704和702bp,可分别编码164、205、443、681、231和156个氨基酸的蛋白质。4.采用实时荧光定量PCR技术分析了6条基因在高温和失水胁迫条件下的表达水平变化,结果显示,坛紫菜Z-61品系中大部分基因的表达水平在高温和失水胁迫处理下都呈现为上调表达,而高温胁迫下WT品系中大部分基因则呈现为下调表达。由此推测,坛紫菜Z-61品系在应答高温和失水胁迫时都存在着完整的细胞程序性死亡分子调控通路。