营养繁殖是微藻的重要繁殖方式之一,环境中营养不足会影响微藻的生长和代谢。磷是微藻生长与代谢所必需的主要营养元素之一,微藻优先利用环境中的溶解态无机磷,而磷限制下会引起一些赤潮藻的细胞形态和结构、毒素产量和组成、磷利用方式、细胞代谢产物等生理变化和分子水平上的表达调控。本文以广温广盐的有害赤潮藻圆海链藻为研究对象,研究无机磷限制对圆海链藻生长和转录表达的影响。研究案例对了解海洋生态系统中重要营养元素与赤潮藻种之间的关系具有重要意义。本文设置不同无机磷浓度的培养基（氮浓度相同,为880μM）,观察圆海链藻种群密度变化规律,探讨限制圆海链藻种群密度生长的无机磷浓度,分析无机磷限制对圆海链藻细胞形态与结构、叶绿素a含量、细胞磷配额和细胞内碱性磷酸酶活性的变化特征,并基于转录组测序技术,探讨无机磷限制下圆海链藻响应的分子机制,结果如下:（1）在0、9、18、36、72和144μM六个磷浓度的培养基中分别培养圆海链藻8 d,当无机磷浓度为0μM时圆海链藻种群生长受到显著抑制,甚至出现负增长,36μM时圆海链藻种群密度呈指数增长。根据8 d的平均比生长率,除0μM外,无机磷浓度为9μM时圆海链藻种群密度受到的抑制情况最强。这可能与低磷限制诱导细胞凋亡有关。（2）通过扫描电镜和透射电镜发现,无磷和缺磷（9μM）培养下的圆海链藻细胞壁出现缺刻,壳环带剥离,支持突和黏液丝发生脱落,细胞内细胞基质大量流失,粗面内质网和叶绿体等多种细胞器不同程度地发生溶解,尤其是包含遗传信息的细胞核和核仁区域消失不见。上述圆海链藻细胞形态与结构变化在无磷培养下比缺磷更为明显。缺磷组和对照组圆海链藻转录组分析结果显示,缺磷培养的圆海链藻细胞内有关细胞凋亡的基因如细胞色素c和分子伴侣（HSP90A）显著上调,超氧化物歧化酶（SOD）和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶m TOR（MTOR）显著下调,圆海链藻正常的生理活动受到影响,细胞进入衰亡阶段。（3）无磷和缺磷培养后期的圆海链藻细胞内叶绿素a含量略微升高,但与对照组（36μM）藻细胞叶绿素a含量相比不显著。转录组分析结果显示,与叶绿素a相关的叶绿素a载脂蛋白基因表达量显著提高,磷限制会影响圆海链藻细胞内叶绿素a的含量。（4）无磷和缺磷培养的圆海链藻细胞内AKP活性升高,细胞磷配额也随之增加,但未检测到与AKP相关的差异表达基因,可能与缺磷培养圆海链藻的时间不足或磷浓度不够低有关。缺磷培养下检测到圆海链藻的高亲和性磷转运系统相关基因下调表达,可能是磷浓度为9μM时不能启动圆海链藻的高亲和性磷转运系统。（5）本研究多次提取无磷组、缺磷组和对照组圆海链藻的RNA,仅缺磷组和对照组RNA满足转录组测序要求,无磷组RNA质量较差,可能与低磷破坏了细胞内多数细胞器有关。相对于对照组圆海链藻,在缺磷组藻细胞中共检测到5092个差异表达基因,其中2654个基因上调,2438个基因下调,显著富集于17条上调通路和13条下调通路。