1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1 莱茵衣藻及重金属胁迫
莱茵衣藻（chlamydomonas reinhardtii）是属于绿藻门（chlophyceae），鞭毛纲（isokontae），团藻目（volvocales），衣藻属（chlamydomonas）的一种单细胞真核绿藻。莱茵衣藻生活周期短，易于培养，容易分离得到突变体，有较为成熟的分子遗传学研究技术，已经建立了较完善的遗传分析系统。在植物光合作用、细胞周期节律、细胞信号传导以及细胞识别等生物学过程的研究中，莱茵衣藻被看作这些研究中的模式植物。与酵母有很多相似之处，所以又被称为为绿色酵母（greenyeast）（harris eh, 2001）。
随着社会的发展，重金属已经成为普遍存在的环境污染物，其可以通过各种途径参与土壤-水体-生物系统的循环，尤其对水体的污染，已经成为人类面临的重大问题。工业上划入重金属的元素包括：铜、铅、铋、镍、钴、锑、汞、镉、锌和锡。数据显示，目前我国受重金属污染的耕地面积已达2000万公顷，占全国总耕地面积的1/6，同时，大部分水体也受重金属的污染，防治形势十分严峻，并且还呈现不断加剧的趋势。在国外，重金属污染引发的危害性问题也有很多，日本的水俣事件在当时也引起了广泛关注。重金属污染物严重影响了水体生态环境，影响了可持续发展（李永华等, 2004）。
2. 研究的基本内容和问题
研究内容与目标
本研究将首先对shsp家族进行生物信息学分析，分析各基因的基因结构、蛋白质进化关系；再进行cu、cd对野生型莱茵衣藻的表达谱分析，确定半致死浓度；进一步拟通过转基因技术，构建莱茵衣藻1-2个shsp基因的过表达载体和反义表达载体，通过玻璃珠法转化莱茵衣藻，以获得能稳定性遗传的转化子，方便研究该基因功能；最后通过测定野生型及转基因藻株在cu、cd胁迫下叶绿素、tbars、过氧化物酶基因表达量等指标，分析shsp基因在抗cu、cd胁迫方面的作用。为shsp基因在植物重金属耐受方面的研究奠定基础，也为通过转基因手段调控藻类对重金属胁迫抗性提供理论参考。
拟解决的关键问题
3. 研究的方法与方案
1研究方法
1.1试验材料
莱茵衣藻细胞壁缺陷型(chlamydomonasreinhardtii cc503 cw92 mt ) 由中科院烟台海岸带研究所秦松教授馈赠。
4. 研究创新点
特色或创新之处
选题较新颖，切合实际。本研究中shsp蛋白家族已在多物种中发现。莱茵衣藻中有8个shsp基因，本研究拟对其中5个基因进行表达谱分析，获得重金属胁迫下shsp家族基因在莱茵衣藻中的表达特征；再选取1-2个典型基因进一步分析该基因家族对莱茵衣藻重金属耐受性的调节机制。研究表明多物种中该基因可在多种胁迫如盐、渗透胁迫、aba等下诱导增强表达。但该基因与重金属胁迫相关的研究尚少，且机制不清楚。
选材合理。莱茵衣藻生活周期短，易于培养，容易分离得到突变体，有较为成熟的分子遗传学研究技术，已经建立了较完善的遗传分析系统。还可作为产氢原料，有着重要的科研研究和实际应用价值。本研究采用细胞壁缺陷型cc503，操作简便，提高实验效率。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展
时间 研究计划及预期进展
2014.9-2014.10 查阅文献，总结实验已具备条件，设计实验
