链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)是已有报道中唯一一种可产生麻痹性贝类毒素的裸甲藻,麻痹性贝类毒素可在食物链中传递,通过堵塞肌纤维Na~+通道抑制神经传导,导致动物及人类中毒甚至死亡。在中国近海,链状裸甲藻营养细胞及孢囊分布广泛且多次引发赤潮,已成为危害我国近海生态健康与食品安全的常见赤潮藻。不同海域的链状裸甲藻藻株生长和产毒特性存在差别,对环境因子的响应特征也有所差异,而关于我国福建沿海链状裸甲藻藻株产毒特性及环境响应特征的研究尚未见报道。因此,本文设置不同环境条件,探究链状裸甲藻在Laboratory Refrigeration生长、酶活性、产毒等方面的响应特征,同时采用转录组测序技术,进一步分析链MC3采购状裸甲藻产毒特征的分子机制。主要发现如下:(1)我国福建近海链状裸甲藻藻株(TIO523)与其他链状裸甲藻藻株具有相似的LSU和ITS序列,不同地理区域来源的链状裸甲藻在系统进化树上聚为一支,通过比较藻株5.8S rDNA基因的单核苷酸多态性,其第5个碱基为胞嘧啶,属于C-gene型;产毒特性实验发现藻株细胞毒性为12.26±0.10 pg STX eq/cell,毒素种类包括C1、C2、dcneoSTX、GTX3-5,以C1/2为主;毒理实验显示链状裸甲藻仅对凡纳滨对虾有急性毒性作用,且存活率以及存活率受到显著抑制的时间随着藻细胞浓度的增加而降低,但对轮虫、卤虫、糠虾、大菱鲆四种生物不产生急性毒性作用。(2)光照强度、温度、盐度均对链状裸甲藻生长产生显著影响。链状裸甲藻在缺少光照的条件下无法生长,在(0-70μmol/(m~2 s))内链状裸甲藻的最大细胞密度随光照强度的增加而增加;低温抑制链状裸甲藻的生长,20℃最利于链状裸甲藻的生长;最适生长的盐度范围是25-35。三种环境因子均不改变链状裸甲藻产生的毒素种类。低温、低盐促进藻细胞产毒,细胞毒性增强,温度过高(30℃)或过低(15℃)都会导致C1相对含量的下降和C2相对含量的上升,低盐(20)和高盐(40)也会导致C1相对含量的下降。光照强度对链状裸甲藻毒素产生无影响。(3)链状裸甲藻在以NaNO_3、NaNO_2、NH_4Cl、尿素为唯一氮源的水体中均可生长,但对NH_4Cl的亲和性最高,高浓度的NaNO_2、NH_4Cl、尿素对藻细胞有毒性效应。链状裸甲藻中硝酸还原酶是结构性表达且活性较低,谷氨酰胺合成酶和脲酶的活性分别受其底物(铵盐和尿素)的诱导而增高。链状裸甲藻在以NaH_2PO_4、6-磷酸葡萄糖、β-甘油磷酸和ATP为唯一磷源的水体中均可生长,但对ATP的利用效率最低。链状裸甲藻可通过提高碱性磷酸酶活性水解环境中的有机磷,满足藻细胞对磷的需求。ATP可诱导藻细胞产生较高的碱性磷酸酶活性,表明藻细胞对ATP的利用可能需要碱性磷酸酶参与,而其他小分子有机磷和无机磷中的碱性磷酸酶活性相似且较低,表明细胞对其吸收利用可能并不需要碱性磷酸酶的参与,这可能是导致链状裸甲藻对ATP的利用效率最低的原因。氮充足和磷缺乏会增强链状裸甲藻细胞毒性,然而氮浓度改变不影响链状裸甲藻产生毒素的比例,但是较低的磷浓度降低C2:C1毒素的比例。(4)利用无参转录组技术,探究不同氮浓度(25、100和800μmol N/L)和温度(15、20和30℃)对胞内产毒相关细胞过程转录表达的影响。结果表明,与100μmol/L氮浓度处理组相比,在高氮环境(800μmol N/L)中藻细胞中光合作用通路的关键基因呈现显著下调的趋势,此时细胞毒性变化趋势却相反,在低温条件下(15℃)的链状裸甲藻也呈现类似的表达模式;然而,在高温环境下参与催化合成S–腺苷甲硫氨酸的metK基因表达出现显著下调(p<0.01),表明高温可以抑制metK基因表达,从而限制S–腺苷甲硫氨酸的合成,同时,高温抑制合成3'-磷酸腺苷硫酸盐的met3基因表达,限制3'-磷酸腺苷硫酸盐的合成,二者均可导致细胞产毒下降;高氮环境下,参与3'-磷酸腺苷硫酸盐合成的met3和cysC基因表达均上调,参与3'-磷酸腺苷硫酸盐分解的sal基因表达下调,表明高氮促进细胞内3'-磷酸腺苷硫酸盐的积累,导致细胞产毒增加。此外,产毒相关基因sxt A和sxtG基因表达稳定,不受氮浓度或温度影响。本论文探讨了链状裸甲藻在不同环境条件下的生长和产毒特性,为我国近海链状裸甲藻的毒理学效应提供了较为全面分析;同时,基于转录组学分析手段初步研究了环境因子对链状裸甲藻产毒ZD1839 NMR的分子调控机制,研究结果为揭示链状裸甲藻赤潮发生的环境调控机制提供科学解释,具有重要的理论和现实意义。