全 文 ：第３６卷　第６期 海　　洋　　学　　报 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．６
２０１４年６月 ＡＣＴＡ　ＯＣＥＡＮＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ　 Ｊｕｎｅ　２０１４
赖晓娟，严小军，杨锐，等．高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究［Ｊ］．海洋学报，２０１４，３６（６）：１０４—１１１，ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．
０２５３－４１９３．２０１４．０６．０１３
Ｌａｉ　Ｘｉａｏｊｕａｎ，Ｙａｎ　Ｘｉａｏｊｕｎ，Ｙａｎｇ　Ｒｕｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｄｉｇｉｔａｌ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｐｙｒｏｐｉａ　ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ（Ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）ｕｎｄｅｒ　ｈｉｇｈ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ａｃｔａ　Ｏｃｅａｎｏｌｏｇｉｃａ　Ｓｉｎｉｃａ（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ），２０１４，３６（６）：１０４—１１１，ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４１９３．２０１４．０６．０１３
高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究
赖晓娟１，严小军１，杨锐１，骆其君１，陈海敏１＊
（１．宁波大学 海洋生物工程重点实验室，应用海洋生物技术教育部重点实验室，浙江 宁波３１５２１１）
收稿日期：２０１３－０６－０５；修订日期：２０１３－１０－１１。
基金项目：浙江省重大科技专项（２０１２Ｃ１２９０７－６）；国家公益性行业（海洋）科研专项经费项目（２０１１０５０２３）；浙江省创新团队项目（２０１２Ｒ１００２５－
０７）；宁波市创新团队项目（２０１１Ｂ８１００７）；宁波市科技攻关项目（２０１２０１Ｃ１０１１０１６）；宁波大学研究生科研创新基金项目。
作者简介：赖晓娟（１９８９—），女，浙江省台州市人，研究方向为海洋生物。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌａｉｘｉａｏｊｕａｎ２０４＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ
＊通信作者：陈海敏，研究员，研究方向为海洋生物。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｈａｉｍｉｎ＠ｎｂｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
摘要：坛紫菜是潮间带重要的经济藻种，对高温、渗透压等逆境具有独特的调控机制。本文采用基于高
通量测序的数字基因表达谱（ＤＧＥ）技术研究了坛紫菜在高温胁迫下的基因表达差异，并分析其相应的响
应方式；利用实时定量ＰＣＲ技术对ＤＧＥ部分数据进行验证；检测了其中较有代表性的应答基因ｈｓｐ７０
的差异表达。结果显示，高温胁迫下坛紫菜中有２５６个ｕｎｉｇｅｎｅ上调表达，以ＨＳＰ、核糖体蛋白Ｌ１２、延伸
因子ＥＦ－Ｔｕ及部分光合作用相关基因为代表，３　８２０个ｕｎｉｇｅｎｅ下调表达，主要为核酸、蛋白以及糖类等
合成代谢相关基因。Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ分析表明，差异表达基因主要定位于质体等有膜细胞器，参与繁殖和
发育过程，行使催化和连接酶活性的功能。Ｐａｔｈｗａｙ分析显示，这些基因分布于１０７条ｐａｔｈｗａｙ中。其
中，下调表达基因最显著富集于ｍＲＮＡ监督和ＲＮＡ转运途径，而上调表达基因部分富集于内质网的蛋
白加工、ＲＮＡ降解及光合作用途径。验证表明此次ＤＧＥ结果具有较高准确性，ｈｓｐ７０基因对高温响应积
极。综上所述，ＤＧＥ结果反应出，在高温胁迫时，坛紫菜出现基础代谢减慢、合成速度下降、能量合成受
阻、碳同化降低等现象，但光合作用前期未受影响，同时补救途径启动。
关键词：坛紫菜；高温胁迫；数字基因表达谱（ＤＧＥ）；差异表达基因；响应
中图分类号：Ｓ９１７．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０２５３－４１９３（２０１４）０６－０１０４－０８
１　引言
坛紫菜Ｐｙｒｏｐｉａ　ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ属于红藻门Ｒｈｏｄｏ－
ｐｈｙｔａ、原红藻纲Ｐｒｏｔｏｆｌｏｒｉｄｅｏｐｈｙｃｅａｅ、红毛藻目Ｂａｎｇ－
ｉａｌｅｓ、红毛菜科Ｂａｎｇｉａｃｅａｅ、紫菜属Ｐｙｒｏｐｉａ，为中国特
有物种，主要分布于浙江、福建等南方海域，也是中国
产量最高的紫菜养殖种类［１］。紫菜生长在沿海潮间
带，对高度多变的潮汐环境有着特殊的适应性，尤其
是对温度、渗透压及辐射等逆境具有高效的调节机
制［２］。此外，紫菜在进化关系上比较原始，因此还可
能拥有普通高等植物所没有的独特的抗逆机制。深
入研究紫菜的抗逆机理将为紫菜以及陆地作物的健
康栽培提供新思路。
过去几年，基于传统测序方法的表达序列标签
（Ｅｘｐｒｅｓｓ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｔａｇｓ，ＥＳＴｓ）技术在鉴定藻类抗逆相
关基因及通路中取得了较多成果。近年来，随着新一
代测序平台的发展以及市场化，转录组测序（ＲＮＡ　ｓｅ－
ｑｕｅｎｃｉｎｇ，ＲＮＡ－Ｓｅｑ）技术逐渐被应用到藻类领域的研
究，而基于此的数字基因表达谱（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｇｅｎｅ　Ｅｘｐｒｅｓ－
ｓｉｏｎ　Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ，ＤＧＥ）则因成本较低而多应用于基因表
达差异的研究［３］。目前对紫菜在高温胁迫下的应答机
制研究还很少，而且多侧重生理生化方面，杨锐等［２］曾
提出坛紫菜对热胁迫应答的可能机制，但并未见后续
详细报道。最近，Ｃｈｏｉ等［４］通过转录组测序初步比较
了甘紫菜Ｐｙｒｏｐｉａ　ｔｅｎｅｒａ在高温和正常培养条件的表
达差异，筛选出了部分应答基因，但其中绝大多数为未
知基因，也未进行深入分析。因此，我们对其调控机制
的了解还十分有限，尤其缺少分子水平上的系统认识。
本文使用ＤＧＥ技术对坛紫菜在高温胁迫下的基因表
达差异进行研究，以期筛选相关的应答基因并分析坛
紫菜在高温胁迫下的分子调控机制。
２　材料与方法
２．１　材料
坛紫菜叶状体采自宁波象山坛紫菜养殖场，样品
在阴凉处风干后保存于－２０℃。
ＲＮＡ提取试剂Ｔｒｉｚｏｌ购自Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ公司，实时
定量ＰＣＲ相关试剂ＰｒｉｍｅＳｃｒｉｐｔ○Ｒ　ＲＴ　ｒｅａｇｅｎｔ　Ｋｉｔ、
ＳＹＢＲ○Ｒ　Ｐｒｅｍｉｘ　Ｅｘ　ＴａｇＴＭⅡ购自ＴａＫａＲａ公司。
２．２　方法
２．２．１　ＤＧＥ文库构建和测序
实验前用无菌海水将坛紫菜叶片清洗干净，在
Ｌ∶Ｄ＝１２∶１２、光强２　０００～３　０００ｌｘ、２０℃下复苏培
养２４～４８ｈ。高温处理条件为３５℃、３０ｍｉｎ，取２０℃
下正常培养的样品作为对照。总ＲＮＡ提取按照Ｔｒ－
ｉｚｏｌ试剂说明书进行［５］，采用Ａｇｉｌｅｎｔ　２１００检测ＲＮＡ
质量。之后用带有Ｏｌｉｇｏ（ｄＴ）的磁珠富集ｍＲＮＡ，加
入ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｂｕｆｅｒ将ｍＲＮＡ打断成平均长度为
２００ｎｔ的短片段，以片段后的ｍＲＮＡ为模板，用六碱
基随机引物（ｒａｎｄｏｍ　ｈｅｘａｍｅｒｓ）合成ｃＤＮＡ第一链，
然后加入缓冲液、ｄＮＴＰｓ、ＲＮａｓｅ　Ｈ和ＤＮＡ　ｐｏｌｙｍｅｒ－
ａｓｅⅠ合成ｃＤＮＡ第二链，经过ＱｉａＱｕｉｃｋ　ＰＣＲ试剂盒纯
化并加ＥＢ缓冲液洗脱之后做末端修复、加ｐｏｌｙ（Ａ）
并连接测序接头，再用琼脂糖凝胶电泳回收目的大小
片段，最后进行ＰＣＲ扩增，从而完成整个文库制备工
作［６］。采用 ＨｉＳｅｑ　２０００∶４２ＳＥ的策略进行测序，测
序工作由深圳华大基因研究院完成。
２．２．２　ＤＧＥ数据处理［６］
测序所得的原始数据（ｒａｗ　ｒｅａｄｓ）经去接头、去低
质量序列处理后得到高质量干净序列（ｃｌｅａｎ　ｒｅａｄｓ）进
行后续分析。使用短ｒｅａｄｓ比对软件ＳＯＡＰａｌｉｇｎｅｒ／
ｓｏａｐ２［７］将ｃｌｅａｎ　ｒｅａｄｓ比对到参考基因序列。参考序
列为本实验室前期经Ｉｌｕｍｉｎａ　ＨｉＳｅｑ　２０００测序所获
得的坛紫菜转录组数据（碱基总量３．１Ｇｂ，组装后
Ｕｎｉｇｅｎｅ数为２７　８８７）。基因表达量的计算使用ＲＰ－
ＫＭ法（ｒｅａｄｓ　ｐｅｒ　Ｋｂ　ｐｅｒ　ｍｉｌｉｏｎ　ｒｅａｄｓ），参照Ａｕｄｉｃ　Ｓ．
和Ｃｌａｖｅｒｉｅ发表在Ｇｅｎｏｍｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ上的基于测序的
差异基因检测方法［８］筛选两样本间的差异表达基因，
即ＦＤＲ（Ｆａｌｓｅ　Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ　Ｒａｔｅ）≤０．００１且∣ｌｏｇ２Ｒａｔｉｏ∣
≥１（倍数差异不低于２倍）。后续分析均基于差异表
达基因。Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ功能显著性富集分析采用
Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｅｎｅｏｎｔｏｌｏｇｙ．
ｏｒｇ／）进行，将差异表达基因向数据库的各ｔｅｒｍ映
射，计算每个ｔｅｒｍ的基因数目。Ｐａｔｈｗａｙ显著性富
集分析采用ＫＥＧＧ数据库［９］，将差异表达基因向数
据库映射，统计各个ｐａｔｈｗａｙ中基因数目及富集
程度。
２．２．３　实时定量ＰＣＲ验证及ｈｓｐ７０基因的差异表达
取适量复苏后的坛紫菜叶片置于３５℃海水中，
分别于放入后的０ｍｉｎ，５ｍｉｎ，１５ｍｉｎ和３０ｍｉｎ收集
样品，之后将剩余的坛紫菜叶片转入正常２０℃海水
中恢复培养，并分别于１５ｍｉｎ，３０ｍｉｎ，６０ｍｉｎ，１２０
ｍｉｎ和１８０ｍｉｎ收集样品，用吸水纸吸干表面水分，液
氮速冻后存于－７０℃冰箱待用（不超过１２ｈ）。其中
热激处理０ｍｉｎ（对照）和３０ｍｉｎ的点用来进行ＤＧＥ
数据的验证。采用Ｔｒｉｚｏｌ试剂提取总ＲＮＡ，反转录
成ｃＤＮＡ后进行实时定量ＰＣＲ检测［１０］。相关引物见
表１，１８Ｓ作为内参。ＰＣＲ循环条件：９５℃预变性３
ｍｉｎ；９５℃１０ｓｅｃ、５５℃１８ｓｅｃ、７２℃１５ｓｅｃ，４０个循环。
用Ｒｏｔｏｒ－Ｇｅｎｅ的软件进行ＣＴ值分析，采用２－ΔΔＣＴ法
计算差异表达水平。各实验重复３次。
表１　实时定量ＰＣＲ相关引物
Ｇｅｎｅ　ＩＤ 引物序列（５′→３′）
Ｕｎｉｇｅｎｅ４２１３ ＣＡＡＣＡＡＣＴＣＡＧＣＣＣＡＡＣＣＣ／ＧＡＣＡＡＧＡＡＣＧＧＣＧＴＣＡＡＧＧ
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５５１４ ＧＴＧＧＡＧＡＴＧＡＣＴＴＴＧＡＣＣＡＡＣＡ／ＧＣＴＴＧＧＧＡＣＣＡＴＣＴＴＧＴＧＴＡＧ
Ｕｎｉｇｅｎｅ２４４９ ＡＡＣＣＴＣＡＣＧＧＡＣＡＴＣＡＴＣＡＡＣ／ＣＧＧＣＡＧＣＡＣＡＡＡＣＡＣＣＡＧ
５０１６期　赖晓娟等：高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究
续表１
Ｇｅｎｅ　ＩＤ 引物序列（５′→３′）
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５３０８ ＴＴＣＡＡＧＧＡＣＧＡＧＧＡＣＧＡＡＡ／ＣＡＴＴＧＴＴＡＡＴＴＧＴＣＣＧＣＴＣＣ
Ｕｎｉｇｅｎｅ２４４５４ ＴＧＣＣＧＣＴＣＡＡＧＡＣＧＡＣＣＴＡ／ＣＡＣＣＣＡＣＣＡＣＡＧＡＣＣＣＡＧＡ
Ｕｎｉｇｅｎｅ１３０１９ ＧＡＧＡＧＣＴＴＴＧＡＧＴＴＴＧＧＣＧＴ／ＧＴＧＡＴＧＧＧＡＡＴＧＣＧＧＴＴＧ
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５０２０ ＴＧＣＣＣＣＡＣＴＴＣＧＣＣＧＡＣＡＣＣ／ＧＣＣＧＣＣＧＡＧＡＡＧＡＣＧＴＣＣＡＴＣＣ
Ｕｎｉｇｅｎｅ１６５５２ ＡＴＴＡＣＧＧＧＴＧＣＧＴＧＴＴＴＡＴＧＧＡ／ＣＡＣＴＣＧＧＴＧＡＧＧＣＧＧＴＣＡＡ
１８Ｓ ＡＧＴＴＡＧＧＧＧＡＴＣＧＡＡＧＡＣＧＡ／ＣＡＧＣＣＴＴＧＣＧＡＣＣＡＴＡＣＴＣ
３　结果
３．１　ＤＧＥ测序数据评估
对照和高温组这２个文库经 ＨｉＳｅｑ　２０００高通量
测序后分别得到９　２１２　１９１和９　６７８　８６０条ｃｌｅａｎ
ｒｅａｄｓ，分别占ｒａｗ　ｒｅａｄｓ的９８．１３％和９７．５９％，碱基
总量分别为４５１．４Ｍｂ和４７４．４Ｍｂ，均有８８％以上的
序列能够比对到参考序列（坛紫菜转录组），说明测序
结果具有较高准确性，此外，测序饱和度分析显示，２
组文库所检测到的基因数都已趋于饱和（未呈现数
据）。这为后续分析提供了良好基础。
３．２　差异表达基因筛选
经过严格筛选（ＦＤＲ≤０．００１且倍数差异不低于
２倍），最后确定有２５６个ｕｎｉｇｅｎｅ上调表达，３　８２０个
ｕｎｉｇｅｎｅ下调表达，即高温处理后有１４．６２％的ｕｎｉ－
ｇｅｎｅ出现了表达变化，其中上调和下调的比例分别为
０．９２％和１３．７０％，很明显，坛紫菜在高温胁迫下绝大
多数基因出现了下调表达。
３．３　差异表达基因的功能分析
３．３．１　功能注释
我们重点关注高温胁迫下坛紫菜上调表达的基
因。由于目前藻类基因组信息相对较少，这２５６个上
调表达的ｕｎｉｇｅｎｅ中大部分显示没有比对结果，其中
只有５９个有Ｎｒ比对结果，占总数的２３．０５％，所比对
到的物种多为一些藻类，如条斑紫菜Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎ－
ｓｉｓ、莱茵衣藻Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ　ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉ、长囊水云
Ｅｃｔｏｃａｒｐｕｓ　ｓｉｌｉｃｕｌｏｓｕｓ等，而这其中仍有近一半的ｕｎｉ－
ｇｅｎｅ显示为“ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ”或者“ｈｙｐｏｔｈｅｔｉｃａｌ　ｐｒｏ－
ｔｅｉｎ”。选取其中有明确注释信息的２７个ｕｎｉｇｅｎｅ列
于表２中，可以看出，高温胁迫下坛紫菜中上调表达
的基因主要包括 ＨＳＰ７０、小热激蛋白、核糖体蛋白
Ｌ１２、延伸因子ＥＦ－Ｔｕ、高光诱导蛋白、光合作用相关
蛋白以及其他参与代谢的一些酶类。
表２　高温诱导或上调表达的基因
ＧｅｎｅＩＤ　 ｌｏｇ２Ｒａｔｉｏ　 Ｂｌａｓｔ　ｎｒ
Ｕｎｉｇｅｎｅ２６９９２　 ２．９１４　１００　９ ｒｉｂｏｓｏｍａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｌ１２［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｐｕｒｐｕｒｅａ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ２７６７２　 ２．４５５　８１０　２ ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ　ｂ６／ｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｕｂｕｎｉｔ　ＩＶ［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ２０６９　 ２．１４２　１３ ｈｉｇｈ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ７１２９　 ２．０１９　７１１　１ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ　ａｌｐｈａ－ｇｌｕｃａｎ　ｗａｔｅｒ　ｄｉｋｉｎａｓｅ，ｐｕｔａｔｉｖｅ［Ｒｉｃｉｎｕｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４２７　 １．８７９　６７３　１ ｋｉｎｅｓｉｎ－ｌｉｋｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｂ（ＩＳＳ）［Ｏｓｔｒｅｏｃｏｃｃｕｓ　ｔａｕｒｉ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５３０８　 １．６８４　２５９　５ ｐｕｔａｔｉｖｅ　ｈｅａｔ　ｓｈｏｃｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　７０－２［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ８８２１　 １．６６３　２５２　３　 ２Ｆｅ－２Ｓｆｅｒｒｅｄｏｘｉｎ［Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ　ｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ２２２２７　 １．６５５　５７９　７ ｐｈｏｔｏｓｙｓｔｅｍ　ＩＩ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｄ１［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ２０７０　 １．５９８　９０７　２ ｈｉｇｈ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１００８７　 １．５３９　９３０　８ ｎａ＋／ｈ＋ａｎｔｉｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ，ｐｕｔａｔｉｖｅ［Ｒｉｃｉｎｕｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ２１０５４　 １．３５９　６６９　５ Ｓｍ－ｌｉｋｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ＬＳｍ５［Ｅｃｔｏｃａｒｐｕｓ　ｓｉｌｉｃｕｌｏｓｕｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５３１８　 １．３０８　２７７　７　 ３－ｄｅｈｙｄｒｏｑｕｉｎａｔｅ　ｓｙｎｔｈａｓｅ／Ｏ－ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ　ｆｕｓｉｏｎ［Ｏｘｙｒｒｈｉｓ　ｍａｒｉｎａ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ５４７６　 １．２６３　２４０　１ ＲｅｃＮａｍｅ：Ｆｕｌ＝Ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅ　ｃ
６０１ 海洋学报　３６卷
续表２
ＧｅｎｅＩＤ　 ｌｏｇ２Ｒａｔｉｏ　 Ｂｌａｓｔ　ｎｒ
Ｕｎｉｇｅｎｅ９６４１　 １．２２４　８５５　８ ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｐｏｎｇ　ｓｕｂ－ｃｌａｓｓ［Ｚｅａ　ｍａｙｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ５９７　 １．１９１　５１３　６ ＡＴＰａｓｅ［Ｐａｕｌｉｎｅｌｌａ　ｃｈｒｏｍａｔｏｐｈｏｒａ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４７３３　 １．１６４　６４５　９ ｐｕｔａｔｉｖｅ　ｈｅａｔ　ｓｈｏｃｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ　７０［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４９１０　 １．１１９　７８３　６ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ　ｆｒｕｃｔｏｓｅ－１，６－ｂｉｓｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５３５６　 １．１１１　２９０　６ ｈｉｇｈ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｐｙｒｏｐｉａ　ｙｅｚｏｅｎｓｉｓ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４３１６　 １．１０９　０６６　２ ａｃｔｉｎ　ｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ　６［Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ　ｈｉｒｓｕｔｕｍ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４４５１　 １．０７５　６８２　７ ＵＤＰ－ｇｌｕｃｏｓｅ　４－ｅｐｉｍｅｒａｓｅ［Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ　ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍＣＣＡＰ　１０５５／１］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５５１４　 １．０５１　５９４　２ ＲｅｃＮａｍｅ：Ｆｕｌ＝Ｃｈａｐｅｒｏｎｅ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｄｎａＫ；ＡｌｔＮａｍｅ：Ｆｕｌ＝ＨＳＰ７０；
Ｕｎｉｇｅｎｅ３１４１　 １．０４３　１０８　９ ｐｅｐｔｉｄｙｌｐｒｏｌｙｌ　ｉｓｏｍｅｒａｓｅ，ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ［Ｍｉｃｒｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．ＲＣＣ２９９］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１００４６　 １．０３６　１６９　９ ｆｋｂｐ［Ｈｅｍｉｓｅｌｍｉｓ　ａｎｄｅｒｓｅｎｉｉ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４４９２　 １．０１５　９２８　３ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ　ｆａｍｉｌｙ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｌｙｒａｔａｓｕｂｓｐ．ｌｙｒａｔａ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ９４　 １．００５　２４９　４ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ　Ｔｕ（ＩＳＳ）［Ｏｓｔｒｅｏｃｏｃｃｕｓ　ｔａｕｒｉ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１４２２２　 １．００２　２２１　６ ｓｍａｌ　ｈｅａｔ　ｓｈｏｃｋ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｓｏｌａｎｕｍ　ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍ］
Ｕｎｉｇｅｎｅ１５１３７　 １．００２　１０２　１ ｆｌａｇｅｌａｒ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ［Ｅｃｔｏｃａｒｐｕｓ　ｓｉｌｉｃｕｌｏｓｕｓ］
　　注：ＮＲ比对设置Ｅ＜１０－５，ｌｏｇ２Ｒａｔｉｏ代表差异表达倍数。
３．３．２　Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ功能显著性富集分析
Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ功能富集分析结果显示，差异表
达基因涉及核酸代谢、蛋白翻译和修饰、糖代谢、脂质
代谢、有机酸代谢、萜类等的次级代谢、转运、膜的组
装及响应胁迫等生物过程。我们筛选在差异表达基
因中显著富集的ＧＯ　ｔｅｒｍ（ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ　ｐ≤０．０５）列于表
３中，可以看出，这些基因主要参与繁殖和发育过程，
行使的功能主要是催化和连接酶活性，所处的细胞位
置为质体以及其他有膜细胞器，其中与催化活性相关
的ＧＯ　ｔｅｒｍ富集的基因数量最多，其次为有膜细胞
器，分别占到了差异表达基因总数的１３．４９％和
９．３０％，这些基因基本都呈现下调表达。
表３　差异表达基因的ＧＯ功能显著性富集分析
ＧＯ　ｔｅｒｍ　 ｕｎｉｇｅｎｅ数量 上调ｕｎｉｇｅｎｅ数及比例 下调ｕｎｉｇｅｎｅ数及比例
Ｃｅｌｕｌａｒ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　 ｐｌａｓｔｉｄ　ｓｔｒｏｍａ　 ５２　 ５（９．６２％） ４７（９０．３８％）
ｐｌａｓｔｉｄ　ｐａｒｔ　 ８８　 ８（９．０９％） ８０（９０．９１％）
ｍｅｍｂｒａｎｅ－ｂｏｕｎｄｅｄ　ｏｒｇａｎｅｌｅ　 ３７９　 １９（５．０１％） ３６０（９４．９９％）
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　 ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　 ５５０　 １９（３．４５％） ５３１（９６．５５％）
ｌｉｇａｓｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　 ６５　 ０　 ６５（１００％）
Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　 ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　 ４４　 ０　 ４４（１００％）
ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　 ４７　 ０　 ４７（１００％）
ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　 ４６　 ０　 ４６（１００％）
３．３．３　Ｐａｔｈｗａｙ显著性富集分析
我们通过ｐａｔｈｗａｙ富集分析来确定差异表达基
因参与的主要生化代谢途径和信号转导途径，结果显
示，高温胁迫下坛紫菜差异表达的基因分布在１０７条
ｐａｔｈｗａｙ中，图１所示为ｕｎｉｇｅｎｅ数量大于２０的２４条
ｐａｔｈｗａｙ，其中涉及代谢途径的数量最多，占差异表达
基因总数的９．２５％。ｍＲＮＡ监督和ＲＮＡ转运是２
个显著富集的ｐａｔｈｗａｙ（Ｑ≤０．０５），分别富集了２８３和
３０３个差异表达基因，占总数的６．９４％和７．４３％，而
且基本都呈现下调表达。此外，次级代谢物合成、剪
接体、氨酰－ｔＲＮＡ合成、甘油酯代谢、脂肪酸合成、碳
同化等途径也富集了大量下调表达的基因。如图２
所示，在碳同化途径中，Ｃ３、Ｃ４途径的大部分基因都
有被找到，而且出现下调表达，其中Ｃ４途径更为明
显。在光合作用途径中，编码ＰＳⅡ反应中心Ｄ１蛋白
的ｐｓｂＡ基因以及编码细胞色素ｂ６ｆ复合体亚基ＩＶ
的ｐｅｔＤ基因出现上调表达，但编码ＡＴＰ合酶的部分
相关基因呈现下调表达。ＲＮＡ降解、内质网的蛋白
加工这两条途径中有部分基因呈现上调表达，比较明
显的是ＨＳＰ７０以及小热激蛋白。
７０１６期　赖晓娟等：高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究
图１　差异表达基因的ｐａｔｈｗａｙ分布
图２　碳同化途径相关基因的表达变化
ＥＣ号加红色框代表上调表达，绿色框代表下调表达，黑色框代表没有变化或者未找到对应序列
３．４　实时定量ＰＣＲ验证
随机选取了８个差异表达基因（其中４个上调，４
个下调）进行实时定量ＰＣＲ验证（见图３），结果显示
其中７个基因的表达趋势与ＤＧＥ结果一致。有１个
相反（ｕｎｉｇｅｎｅ１６５５２），这个基因在ＤＧＥ中为下调表
达，但在此次验证结果中显示上调表达２．５倍。但总
８０１ 海洋学报　３６卷
体说明此次ＤＧＥ结果具有较高的准确性和可信度。
３．５高温胁迫下ｈｓｐ７０基因的差异表达
选取 ＤＧＥ结果中比较有代表性的应答基因
ｈｓｐ７０（ｕｎｉｇｅｎｅ１５５１４），检测了其在高温胁迫下多个时
间点的差异表达情况，如图４所示，ｈｓｐ７０在高温处理
５ｍｉｎ后即出现上调表达，在３０ｍｉｎ时达到最大，为
对照的１４．６０倍；进入恢复培养１５ｍｉｎ时，ｈｓｐ７０表
达先有所下降，之后开始上升，并在６０ｍｉｎ时达到峰
值，为对照的１５．３１倍，然后又逐渐下降，在１８０ｍｉｎ
降为对照的７．４８倍，总体呈现先上升后下降的趋势，
而且整个恢复培养过程ｈｓｐ７０ 都保持较高水平的
表达。
图３　差异表达基因的实时定量ＰＣＲ验证
图４　坛紫菜ｈｓｐ７０基因在高温胁迫下的差异表达
０为对照；－５，－１５，－３０分别代表高温处理５ｍｉｎ，１５ｍｉｎ和３０ｍｉｎ；１５，３０，６０，１２０代表高
温处理３０ｍｉｎ后的恢复培养时间
４　讨论
据笔者了解，这是首次利用基于高通量测序的
ＤＧＥ技术系统研究坛紫菜在高温胁迫下的分子响应
机制。通过差异表达基因筛选以及功能注释，我们发
现高温胁迫下坛紫菜中仅有少部分基因出现上调表
达，其中以ＨＳＰ家族、核糖体蛋白Ｌ１２、延伸因子ＥＦ－
Ｔｕ及部分光合作用相关蛋白为代表，而有较高比例
的基因呈现下调表达。Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ功能富集分析
结果提示，坛紫菜在高温胁迫下可能出现相关酶的催
化活性减弱，如核酸合成、蛋白合成、糖类合成等初级
代谢以及生物碱合成等次级代谢相关的酶类，而且发
育和繁殖的生物过程开始减慢，并有可能导致质体、
线粒体等有膜细胞器的损伤。Ｐａｔｈｗａｙ分析显示，
ｍＲＮＡ监督和 ＲＮＡ 转运途径明显受到影响，而
ＲＮＡ降解途径的基因开始上调表达，这可能导致细
胞内产生错误的蛋白产物以及蛋白合成受阻，进而导
致细胞功能受损，而脂肪酸合成代谢途径等相关基因
的下调表达可能与细胞膜结构的损伤有关。
高等植物对高温胁迫的响应主要有蛋白合成速
度减慢并伴随ＨＳＰ等应答基因的上调表达［１１—１２］，这
些在本研究中都有发现。此外，光合作用被认为是对
高温胁迫响应最为敏感的途径之一，主要表现为ＰＳ
Ⅱ、碳同化及ＡＴＰ的合成显著受影响［１３］，但本研究发
现高温胁迫下坛紫菜参与光合作用的两个重要基因
ｐｓｂＡ和ｐｅｔＤ出现上调表达，而其中参与光合磷酸化
的ＡＴＰ合酶基因以及后续的碳同化途径相关基因出
现表达下调，说明ＡＴＰ合成以及碳同化确实受到了
抑制，但前期的光捕获以及电子传递等并未受到影
响，甚至出现上调的应答反应。综合来说，坛紫菜在
高温胁迫下可能出现核酸、蛋白、糖类以及脂类等合
成速度的全面减慢，其中以蛋白合成受抑制最为明
显，进而导致繁殖和发育过程变慢甚至出现细胞膜以
及质体、线粒体等细胞器受损，但它也拥有极强的抗
高温能力，同时会迅速启动一系列的补救途径，如
ＨＳＰ、ｐｓｂＡ、ｐｅｔＤ以及核糖体蛋白Ｌ１２、延伸因子ＥＦ－
Ｔｕ等的上调表达将为后期的恢复做准备。
热激蛋白（ＨＳＰ）是一组广泛存在于生物体内的
高度保守的蛋白家族，其中以 ＨＳＰ７０最为保守和重
要，参与新生肽的成熟以及蛋白质变性后的复性、降
解，具有保护功能，也是高等植物中研究最为深入的
胁迫应答基因［１４—１５］。为深入研究坛紫菜ｈｓｐ７０基因
的功能，本文还检测了其在高温胁迫下多个时间点的
差异表达情况，发现ｈｓｐ７０对高温胁迫的响应非常迅
９０１６期　赖晓娟等：高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究
速，短时间的处理即可使其表达量明显升高，在解除
胁迫进入正常培养后，坛紫菜ｈｓｐ７０基因仍保持高水
平表达，推测其可能参与后期的损伤修复过程，这与
杨锐［２］等人的研究结果相似。此外，本研究还发现
ｈｓｐ７０基因在刚进入恢复１５ｍｉｎ时出现了短暂的下
调，说明坛紫菜可能快速的感受到外界环境的改善，
细胞出现ｈｓｐ７０基因暂时下调的反应，但当发现损伤
还未修复，细胞仍需要合成大量的蛋白以进行后期恢
复时，ｈｓｐ７０基因又开始上调。
Ｃｈｏｉ等人对列紫菜Ｐｙｒｏｐｉａ　ｓｅｒｉａｔａ以及甘紫菜
Ｐｙｒｏｐｉａ　ｔｅｎｅｒａ的在高温胁迫下的差异表达进行了研
究，也发现ＨＳＰ家族是其中最有代表性的应答基因，
还指出核糖体蛋白Ｌ１７ａ上调明显［４，１６］，而本研究的
结果显示核糖体蛋白Ｌ１２为上调应答基因，有一定差
异，但核糖体蛋白参与高温响应早有报道，它有防止
蛋白合成受抑制以及ｍＲＮＡ－ｒＲＮＡ加工和细胞信号
转导的功能［１７—１８］。在植物小麦中，质体的延伸因子
ＥＦ－Ｔｕ是除ＨＳＰ基因以外第二个被发现的具有提高
植物耐热能力的基因，它具有减少蛋白变性以及增强
碳同化作用的功能［１９］。而在本研究中也发现了一个
ＥＦ－Ｔｕ上调表达基因，但其属于线粒体型，这与小麦
不同，推测坛紫菜中线粒体的ＥＦ－Ｔｕ也可能具有类
似功能，是一个重要的高温应答基因。
在高等植物的热胁迫响应研究中，目前只有
ＨＳＰ及热激转录因子（ＨＳＦ）研究的比较透彻，虽然也
通过各种组学技术筛选出了大量的热胁迫相关基因、
蛋白以及代谢物，但都还没有进行深入研究［２０—２１］。
Ｑｉｎ等［２２］通过微阵列技术研究了小麦在高温胁迫下
的转录组变化，筛选到了其他一些上调基因，主要涉
及激素合成、钙离子及糖、脂质的信号转导以及初级、
次级代谢等。这些在本研究中并没有找到太多信息，
推测这可能与高温处理的方式及物种特异性有关。
坛紫菜在高温胁迫下上调表达的基因数目较少，提示
这部分基因可能对其耐高温具有重要作用。由于目
前紫菜基因组信息的限制，我们筛选到的差异表达基
因中有非常高比例的序列没有注释结果，因为紫菜比
较原始，其序列与其他生物同源性普遍较低，这也给
功能注释带来了困难，但同时也提示，紫菜中的这些
功能未知的差异表达基因可能正是其独有的胁迫应
答基因，这部分基因行使着普通高等植物所不具有的
功能，对其特殊的环境适应性起着关键作用，如Ｋｉｍ
等［１６］人将筛选到的一个未知基因转到莱茵衣藻中进
行表达研究，证实具有抗高温的功能。将来的工作是
研究这些独特基因的功能，以深入了解其调控机制并
更好的利用这些基因资源。
综上所述，在高温胁迫时，坛紫菜出现基础代谢减
慢，核酸、蛋白、糖类等合成速度下降以及能量合成受
阻、碳同化降低等现象，甚至可能导致繁殖和发育过程
变慢以及膜、质体等受伤害，但光合作用前期未受影
响，同时ＨＳＰ等修复蛋白表达增加，启动补救途径。
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Ｗｈｅａｔ　Ｇｅｎｏｍｅ　Ａｒｒａｙ［Ｊ］．ＢＭＣ　Ｇｅｎｏｍｉｃ，２００８，９：４３２．
Ｄｉｇｉｔａｌ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｐｙｒｏｐｉａ　ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ
（Ｒｈｏｄｏｐｈｙｔａ）ｕｎｄｅｒ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ
Ｌａｉ　Ｘｉａｏｊｕａｎ１，Ｙａｎ　Ｘｉａｏｊｕｎ１，Ｙａｎｇ　Ｒｕｉ　１，Ｌｕｏ　Ｑｉｊｕｎ１，Ｃｈｅｎ　Ｈａｉｍｉｎ１
（１．Ｍａｒｉｎｅ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｌｔｉｏｎ，Ｎｉｎｇｂｏ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉ－
ｔｙ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５２１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｙｒｏｐｉａ　ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｉｓ　ａｎ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｅｄ　ａｌｇａ　ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Ａｓ　ａｎ　ｉｎｔｅｒｔｉｄａｌ　ａｌｇａ，Ｐ．
ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｖａｒｉｏｕｓ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｌｙ　ｅｆｅｃｔｉｖｅ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｔｏ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ　ｔｈｏｓｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｓｔｒｅｓｓｏｒｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｏｓｍｏｔｉｃ　ｓｈｏｃｋ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｄｉｇｉｔａｌ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ（ＤＧＥ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｈｉｇｈ　ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ　ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｐ．ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ　ｕｎｄｅｒ
ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ．Ｔｏ　ｖａｌｉｄａｔｅ　ｔｈｅ　ＤＧＥ　ｄａｔａ，ｅｉｇｈｔ　ｇｅｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｆｏｒ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ＰＣＲ（ＱＲＴ－
ＰＣＲ）ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｇｅｎｅ　ｈｓｐ７０　ｗａｓ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｒｅ－
ｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　２５６ｕｎｉｇｅｎｅｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ＨＳＰ，ｒｉｂｏｓｏｍａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｌ１２，ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ　ＥＦ－Ｔｕ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｐｈｏｔｏ－
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ－ｒｅｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｕｐ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ，３　８２０ｕｎｉｇｅｎｅｓ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ａｎａｂｏｌｉｓｍ　ａｎｄ　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ　ｏｆ　ｎｕｃｌｅｉｃ　ａｃｉｄ，
ｐｒｏｔｅｉｎ　ａｎｄ　ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ　ｗｅｒｅ　ｄｏｗｎ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ．Ｇｅｎｅ　Ｏｎｔｏｌｏｇｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｙ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｇｅｎｅｓ
ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ　ｉｎ　ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｘｅｒｃｉｓｅｄ　ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｌｉｇａｓｅ
ａｃｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ－ｂｏｕｎｄｅｄ　ｏｒｇａｎｅｌｅ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｐｌａｓｔｉｄ．Ｐａｔｈｗａｙ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ
ｔｈｅｓｅ　ｇｅｎｅｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｉｎ　１０７ｐａｔｈｗａｙｓ．Ｄｏｗｎ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｅｎｒｉｃｈｅｄ　ｉｎ　ｍＲＮＡ　ｓｕｒｖｅｉｌａｎｃｅ
ａｎｄ　ＲＮＡ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐａｔｈｗａｙ，ｗｈｉｌｅ　ｕｐ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐａｒｔｉａｌｙ　ｅｎｒｉｃｈｅｄ　ｉｎ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｉｎ　ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃ
ｒｅｔｉｃｕｌｕｍ，ＲＮＡ　ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｐａｔｈｗａｙ．ＱＲＴ－ＰＣＲ　ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ＤＧＥ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｉ－
ｔｉｖｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｏｆ　ｈｓｐ７０　ｔｏ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　ａｌｓｏ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｉｎ　ｓｕｍｍａｒｙ，ＤＧＥ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｕｎｄｅｒ
ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ，ｐｒｉｍａｒｙ　ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ，ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｅｎｅｒｇｙ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｎｄ　ｃａｒｂｏｎ　ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐ．ｈａｉ－
ｔａｎｅｎｓｉｓ　ｗｅｒｅ　ｗｅａｋｅｎｅｄ，ｗｈｅｒｅａｓ，ｔｈｅ　ｒｅｓｃｕｅ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｃｔｉｖａｔｅｄ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｙｒｏｐｉａ　ｈａｉｔａｎｅｎｓｉｓ；ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｔｒｅｓｓ；ｄｉｇｉｔａｌ　ｇｅｎｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ（ＤＧＥ）；ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｙ
ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｇｅｎｅ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ
１１１６期　赖晓娟等：高温胁迫下坛紫菜的数字基因表达谱研究