随着现代工业的发展以及人类活动的不断增加，我国沿海局部地区和养殖区沉积物中的重金属污染严重，已经成为了一个重大的风险问题。大型海藻是生态系统中的初级生产者，在海洋生态系统和环境中扮演者重要角色。龙须菜作为我国沿海特别是山东、江苏和广东各省广泛栽培的一种经济型宏藻，具有重要的经济和生物学价值。因此，研究重金属在龙须菜体内富集特征、效应和龙须菜对重金属的响应机制具有重要意义。本研究以龙须菜为材料，通过设置不同浓度重金属探讨了龙须菜对Pb、Cd重金属富集效应，并采用蛋白质组学手段，分离鉴定了Pb、Cd胁迫下差异表达蛋白，进一步阐述了龙须菜对重金属Pb、Cd毒害的响应途径。获得了以下结果：　　1.在0.05mg/L时，藻体内Pb、Cd累积量分别36.44和16.39μg/g dry wt；在2mg/L时，藻体内Pb、Cd累积量分别827.56和217.94μg/g dry wt.在0.05和2mg/L时，发现龙须菜对Pb、Cd的富集能力是镉的2.35倍和3.96倍；在2mg/L时，龙须菜体内微量元素Fe、Mn比对照组含量低(p<0.05)；结果表明重金属Pb、Cd处理导致龙须菜体内微量元素的下降，可能使藻体的叶绿素a含量和可溶性蛋白含量下降，使藻体自身的光合作用和生长受抑制，影响了龙须菜的经济价值。　　2.采用pH4-7、11cm的IPG胶条及12％的SDS-PAGE胶分离Pb胁迫下龙须菜蛋白，经过PDQUEST软件分析发现26个显著性差异点，经过质谱和NCBI数据库比对后，确定了14个蛋白。通过NCBI等生物信息学公共数据库，在深入分析了铅响应差异蛋白的分子功能和细胞内定位的基础上，将这些差异蛋白分为光合作用相关的蛋白、能量代谢相关蛋白、抗氧化相关蛋白、信号转导相关蛋白、碳合成和代谢以及其他相关蛋白等6个大类。　　3.采用pH4-7、11cm的IPG胶条及12%的SDS-PAGE胶分离Cd胁迫下龙须菜蛋白，经过PDQUEST软件分析发现18个显著性差异点，经过质谱和NCBI数据库比对后，确定了10个蛋白。通过NCBI等生物信息学公共数据库，在深入分析了镉响应差异蛋白的分子功能和细胞内定位的基础上，将这些差异蛋白分为光合作用相关的蛋白、能量代谢相关蛋白、碳合成和代谢4个大类。　　4.结合鉴定的蛋白质的功能、生理指标和代谢途径，龙须菜对重金属胁迫可能的响应途径如下：首先重金属进入藻体细胞后，诱导氧自由基大量产生。其次，重金属使藻体藻红素降解为藻胆体蛋白肽段和藻体内的叶绿素a下降。而叶绿体中的细胞色素b6/f铁硫蛋白亚基和1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基以及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基表达前体蛋白表达量下降。还有，叶绿体和细胞质中ATP合成酶α亚基表达量提高，以通过三羧酸循环产生更多的能量来应对重金属胁迫。再次，藻体提高细胞质中的Hsp70和蛋白水解酶表达量，及时纠正蛋白质错配、折叠和降解已经被破坏的蛋白来维持细胞内的生理环境。