藻类植物具有重要的食用、药用、农业利用和工业利用等经济价值。随着分子生物学的发展,我们可以在分子水平上去分析它们在分类、系统发育上的意义。Rubisco酶是叶绿体基质中的主要可溶性蛋白,它包含8个相同的大亚基和8个相同的小亚基,其催化位点主要位于大亚基上,而编码该大亚基的基因则是rbcL基因。本研究从NCBI数据库选用绿藻门、红藻门、硅藻门、裸藻门、褐藻门、隐藻门和甲藻门的rbcL基因建立系统进化树,以探究它们之间的亲缘关系,同时对七种藻类rbcL基因进行生物信息学分析,最后对七种藻类的rbcL基因进行密码子偏爱性分析,以探究它们的密码子使用模式。本文主要研究结果如下:1.通过邻接法对7个藻门类群的184条rbcL基因序列构建系统发育树,绿藻门藻类与裸藻门藻类聚为了一支,支持率达到了100%,红藻门藻类与隐藻门藻类聚为了一支,支持率达到80%,褐藻门藻类与硅藻门藻类虽然聚为了一支,但支持率仅有有56%,而甲藻门却成为硅藻门内部的一支,支持率达到了97%。2.通过对七种藻类rbcL基因编码的蛋白质进行理化性质、疏水性与亲水性、磷酸化位点和二级结构预测,这些氨基酸的亲水性平均系数的最高值和最低值差异性较小,表明它们的疏水性与亲水性十分稳定。此外,红藻、硅藻、褐藻、隐藻和甲藻的rbcL基因编码的氨基酸的亲水性平均系数最高值均为序列第271位上的异亮氨酸,表明该位点具有极强的疏水性。七种藻类的rbcL基因编码的蛋白的不稳定系数均小于40,推测这些蛋白都为稳定蛋白;而且它们的亲水性平均系数系数均为负值,说明它们都具有亲水性,这为rbcL基因编码蛋白发挥自身的生物学功能提供了基础。不同藻类rbcL基因编码蛋白的磷酸化位点数量上存在有一定差异,但在磷酸化位点种类和分布上都具有相似的特点,可能与藻类rbcL基因维持其独特的生物学功能有关。藻类rbcL基因编码蛋白的二级结构主要以α螺旋和β折叠为主,说明这些蛋白的结构较为稳定。3通过中性绘图分析、ENC绘图分析、PR2-plot分析、对应性分析和最优密码子分析方法对7种藻门类群的266条rbcL基因序列进行密码子使用模式分析。七个藻门类群的rbcL基因的GC含量均低于AT含量,同时呈现出GC1大于GC2大于GC3的规律。中性绘图分析中,绝大多数藻类的rbcL基因都分布在回归曲线左上方。这说明影响藻类rbcL基因密码子偏爱性形成的因素主要是自然选择,而突变压力的对其的影响强度较弱。ENC绘图分析中,大部分藻类rbcL基因分布在回归曲线下方较远的地方,呈离散分布,表明除了突变压力存在其他影响密码子偏爱性因素,如基因表达水平、基因长度的自然选择等。PR2-Plot分析中,绝大多数藻类rbcL基因表现出密码子第三位碱基A的使用频率大致等于密码子第三位碱基T的趋势,表明突变压力与自然选择都会影响藻类rbcL基因密码子偏爱性的形成。通过对应性分析,确定了多组有着相似分布规律的藻类rbcL基因,这为藻类的系统分类学提供了重要的数据基础。但隐藻门和甲藻门rbcL基因未呈现出明显的分布规律。在七种藻门类群的密码子的分布具有相似的规律性,以A碱基或T碱基结尾的密码子相比于以G碱基或C碱基结尾的密码子更靠近Axis1,表明突变压力仍然会影响藻类rbcL基因密码子偏爱性。通过最优密码子分析,确定了七种藻门类群的rbcL基因的最优密码子,它们均偏向于以A碱基或T碱基结尾。