“海天1号”是新培育的海带品系,亲本分别是我国南方耐高温品种和北方高产品种。其选育方法是亲本杂交后对子代进行累代定向选择,从而筛选获得具有耐高温、产量高、成熟稍早等优良经济性状的新品系。本研究以“海天1号”海带新品系为材料,对其进行了生理生化及分子方面的研究。生理生化试验主要是利用液相氧电极技术研究不同环境因素对其生长、光合及呼吸速率的影响,利用叶绿素荧光技术研究高温对其光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在最大量子产量(Fv/Fm)的影响,采用国家标准法研究其营养成分;分子试验主要是利用简单重复序列(SSR)遗传标记技术分析其遗传多样性,并探究高温胁迫对海带热休克蛋白(Heat Shock Protein,Hsp)编码基因表达的影响。结果表明:(1)“海天1号”海带叶片长度和宽度均优于对照组海带,叶片最长接近4 m,最宽为65 cm左右。荣成海区5-6月份海带叶片长度和平均日生长率变小,大连海区的“海天1号”海带亩产量高于荣成海区,而且长度在4-6月份变化较小。(2)“海天1号”、“海天2号”和“海天3号”3种食用海带新品系及厚叶海带的营养成分分析结果表明:除灰分外,海带一般营养成分中粗蛋白、褐藻胶、甘露醇含量较高。“海天1号”和“海天2号”海带的粗蛋白含量最高,为10.7%。“海天3号”海带的粗脂肪含量最少,为0.3%;“海天1号”海带的碘和褐藻胶含量最高,分别为0.47%和28.2%;“海天3号”海带的甘露醇含量最高,为15.1%。氨基酸成分分析表明几种海带的总氨基酸(taa)含量在5%-6%之间,必需氨基酸与总氨基酸的比值(eaa/taa)为30%-40%。矿质元素中钙、镁和铁等元素含量相对较多。(3)探究了不同环境因素对“海天1号”海带幼孢子体光合与呼吸的影响,结果表明:14℃、80μmolphotons/(m2·s)的光强、6mg/l的氮浓度下(n/p=10∶1,下同),幼孢子体的相对生长速率(rgr)和光合表观光合速率(pn)均较大;22℃组的幼孢子体生长受到抑制,其rgr显著低于14℃组(p<0.05),20μmolphotons/(m2·s)与80μmolphotons/(m2·s)光强组间的rgr差异呈显著性(p<0.05)。单因素方差分析显示,5个营养盐浓度组之间幼孢子体的rgr无显著性差异(p>0.05)。随着温度、光强、营养盐浓度增加,幼孢子体的pn呈先上升后下降的趋势,14℃组pn显著高于其它温度组,氮营养盐浓度4mg/l和6mg/l组的pn显著高于2、8和10mg/l组(p<0.05)。在本试验条件下,r和pn呈负相关关系,光强对幼孢子体光合速率/呼吸耗氧速率(p/r)的影响较小,温度和营养盐浓度对p/r影响较大。正交试验结果显示,适宜“海天1号”海带幼孢子体培养的条件为光强50μmolphotons/(m2·s)、温度16℃、氮营养盐浓度5mg/l。(4)利用ssr分子标记方法,从20对ssr引物中筛选出8对扩增效果较好的引物对4个海带品系的120个样本进行分析,结果表明:8对引物共检测到28个多态等位基因,9个特异性等位基因,平均每对引物检测到等位基因数为4.625个。4个海带品系的nei’s基因多样性(h)和香农指数(i)平均值分别为0.3809和0.6702,说明4个海带品系间的遗传多样性水平偏低。其中“海天1号”海带的nei’s基因多样性、香农指数值最高,多态性位点最多,说明“海天1号”海带的遗传多样性优于其它3个海带品系。“海天2号”、“海天3号”和“黄官1号”海带遗传多样性水平依次降低。聚类分析结果表明“海天1号”与“海天3号”遗传距离最近,而与“黄官1号”最远。amova分析显示4个海带品系92.06%的变异来源于品系内部,而7.94%的变异来源于品系间。“黄官1号”海带的遗传多样性在4个海带品系间最低,以之作为亲本培育新品种时应注意提高子代的遗传多样性;遗传多样性最高的是“海天1号”海带,可以充分利用其优点培育优良的新品系。(5)高温(25℃)胁迫对海带幼孢子体和配子体叶绿素荧光参数及热休克蛋白的影响,结果表明:处理36h后海带幼孢子体fv/fm随着时间的延长呈现下降趋势,胁迫72h之后,fv/fm值接近零,说明此时藻体已经死亡;不同海带配子体对高温胁迫的敏感度不同,海带养殖品系1、2和厚叶海带对高温胁迫较为敏感;以10℃为对照,高温处理后海带幼孢子体的sjhsp70-1和sjhsp70-2这两个基因随高温胁迫时间延长在12h后表达量上升,sjHsp90-1与之相反;不同温度处理海带幼孢子体36h后3个基因的表达量随温度的升高而升高,其中sjHsp70-2在6-14℃组的表达量基本没有差异。