龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)是一种重要的产琼胶经济海藻，原产于山东和辽宁，在我国已成为继海带和紫菜后的第三大栽培海藻。随着龙须菜栽培业的不断发展，对龙须菜种质提出了更高的要求，研究者们先后选育出耐热品种981和07-2，使得龙须菜品质得到了不断改良，其耐高温性能也不断提高，带来了巨大的经济效益和社会生态效益。然而，在龙须菜大规模栽培中，这两个耐高温品系也出现了种质退化现象，为此，迫切需要研究龙须菜在高温胁迫下的响应机制，为选育性状优良、耐高温性强的龙须菜新品系奠定基础。实验室前期通过酵母双杂交系统筛选高温胁迫条件下钙调素（CaM）结合蛋白，得到了金属蛋白酶（metalloproteinase of Gracilaria lemaneiformis, GlMP）的表达序列标签，表明金属蛋白酶可能是龙须菜CaM信号传导途径中的一员，在龙须菜响应高温胁迫中发挥作用。本论文在此基础上，首次克隆龙须菜的GlMP基因，并研究其在高温胁迫下的表达模式，为探讨龙须菜对高温胁迫下的信号传导途径打下基础，并为龙须菜耐高温品系的选育提供可用的基因信息。本研究以野生型、981和07-2三种龙须菜为实验材料，通过RACE技术和GenomeWalking方法，首次克隆了龙须菜中GlMP基因的cDNA和DNA序列全长。结果表明，克隆得到的龙须菜GlMP cDNA全长546bp，包括462bp的开放阅读框，36bp的5’UTR以及48bp的3’UTR。开放阅读框编码153个氨基酸，其中包括金属蛋白酶的Zn2+保守结构域HEXXH。克隆得到的龙须菜GlMP基因全长1123bp，其中包含5’端侧翼序列542bp，以及一个长约71bp的内含子。比较发现野生型、981和07-2三种龙须菜中GlMP的序列无差异。Southern杂交结果表明无论是野生型、981还是07-2，基因组中均含有2个拷贝GlMP基因。利用酵母双杂交技术检测表明，GlMP可以与CaM相互作用，是一种钙调素结合蛋白。通过比较3种龙须菜中GlMP和CaM的表达水平发现，野生型龙须菜中GlMP的表达水平高于981和07-2龙须菜，981龙须菜中CaM的表达高于其余2种品系，而3种龙须菜的耐高温性能是07-2>981>野生型，可见耐高温性能并不是由单一因子表达水平决定的，可能与多种耐高温因子及它们之间的协同作用有关。龙须菜中GlMP和CaM均在32°C表达高于28°C，表明它们都可以对高温胁迫积极响应。此外，本论文以CaM为诱饵，通过酵母双杂交筛选到39条CaM结合蛋白的基因，经生物信息学分析发现，这些基因多为蛋白酶类，参与各种水解、氧化还原、脱羧等反应，并且其蛋白质的二级结构符合钙调素结合域（CaMBD）的特点。根据钙调素结合蛋白（CaMBP）数据库分析本研究获得的GlMP氨基酸序列，发现其82-123位具有CaMBD结构域的特点，推测为钙调素结合区域，为了验证该区域，本研究将GlMP的氨基酸序列分为4部分-CaMBD部分（表示为Most），CaMBD上游部分（表示为Front），CaMBD下游部分（表示为Last）和全长GlMP（表示为Whole），分别将这四部分与CaM采用酵母双杂交进行验证，结果显示Most和Whole部分菌落变蓝，而Front和Last部分没有变蓝，表明软件预测的GlMP中82-123位的氨基酸区域是CaMBD，GlMP是一种钙调素结合蛋白。本研究为探讨龙须菜的CaM信号系统在高温胁迫下的作用元件和作用过程，并为进一步揭示龙须菜的高温胁迫分子响应机理以及耐高温新品种的选育奠定基础。