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一、钝顶节旋藻不同螺旋手性藻丝细胞骨架蛋白MreB基因的克隆与生物信息学比较
根据红海束毛藻等蓝藻相关DNA序列设计引物并利用PCR等技术，克隆到钝顶节旋藻品系ZJU0101、ZJU0103、ZJU0104、ZJU0112、ZJU0117、ZJU0118左手性藻丝及其对应的手中性藻丝ZJU0101/S、ZJU0103/S、ZJU0104/S、ZJU0112/S、ZJU0117/S、ZJU0118/S，以及品系ZJU0137左手性藻丝及其右手性藻丝ZJU0137/R和手中性藻丝ZJU0137/S的细胞骨架蛋白MreB基因的部分序列。这15条序列的长度均为936 bp，与红海束毛藻mreB序列的第55～990位对应，记为mreB55～990。对上述15种藻丝的mreB55～990作生物信息学分析与比较，结果显示：(1)mreB55～990可翻译成312个氨基酸，记为MreB55～990，它比红海束毛藻的MreB在N端和C端各少18个和16个氨基酸，在三级结构中均位于MreB结构域的外围，对MreB的结构与功能的影响较小，因而可尝试以mreB55～990考察MreB是否参与节旋藻螺旋手性的形成与调控。(2)不同品系左手性藻丝的mreB55～990序列不尽相同：品系ZJU0101、ZJU0118和ZJU0137左手性藻丝间mreB55～990序列的差异位点≤1个；品系ZJU0103、ZJU0104、ZJU0112和ZJU0117左手性藻丝间mreB55～990序列的差异位点≤2个；前3个品系与后4个品系左手性藻丝mreB55～990间的序列差异较大，仅共性差异位点即达40个。(3)同一品系中不同手性藻丝间mreB55～990的序列亦不完全一致：ZJU0101、ZJU0103、ZJU0104、ZJU0117各自品系的左手性藻丝与手中性藻丝间的mreB55～990序列有1～2个位点差异；ZJU0137与ZJU0137/S的一致，但与ZJU0137/R的有1个位点差异；ZJU0112和ZJU0118各自品系的左手性藻丝与手中性藻丝间的mreB55～990序列相同。(4)ZJU0101、ZJU0103、ZJU0104、ZJU0117和ZJU0137各自品系内不同手性藻丝间mreB55～990的差异位点及其对应的氨基酸种类皆不相同，无共性规律；高级结构预测分析显示氨基酸差异位点均不属于结构位点，对MreB结构与功能基本无影响。
参照新公布的节旋藻基因组草图，克隆了具代表性的品系ZJU0101和ZJU0103的左手性藻丝及其手中性藻丝ZJU0101/S和ZJU0103/S的mreB全序列，进而对它们所作的生物信息学分析显示，它们与红海束毛藻mreB的相似度为75％；前面所克隆的节旋藻mreB不全序列mreB55～990确位于55-990位，且4种藻丝mreB55～990两端缺失的序列完全一致；蛋白质分子特性及高级结构等研究结果显示，基于mreB55～990的分析结果与基于mreB全序列的相符。
上述7株钝顶节旋藻品系不同螺旋手性藻丝细胞骨架蛋白MreB基因序列及蛋白质结构与功能等分析结果，发现螺旋手性藻丝与手中性藻丝间mreB无共性差异位点，未显示出MreB通过基因突变方式使节旋藻螺旋手性发生变化。
二、钝顶节旋藻不同螺旋手性藻丝细胞骨架蛋白FtsZ基因的克隆与生物信息学比较
以7株钝顶节旋藻品系不同螺旋手性藻丝的基因组DNA为模板，采用生物信息学方法克隆到细胞骨架蛋白FtsZ基因的部分序列，与红海束毛藻ftsZ序列的第149～1176位相对应，记为ftsZ149～1176，并对其进行生物信息学比较分析，结果显示：(1)ftsZ149～1176可编码342个氨基酸，记为FtsZ149～1176，缺失的两端序列在三级结构中均位于FtsZ结构域的外围，对FtsZ的结构与功能基本无影响，因此可尝试以ftsZ149～1176考察钝顶节旋藻细胞骨架蛋白FtsZ与其手性建成的相关性。(2)不同品系左手性藻丝的ftsZ149～1176不完全一致：品系ZJU0101、ZJU0118和ZJU0137左手性藻丝间的差异位点≤4个；品系ZJU0103、ZJU0104、ZJU0112和ZJU0117左手性藻丝间ftsZ149～1176序列的差异位点≤2个；前3个品系与后4个品系左手性藻丝ftsZ149～1176间的序列差异较大，存在26个共性差异位点。(3)同一品系不同手性藻丝的加ftsZ149～1176亦不尽相同：ZJU0101和ZJU0101/S的ftsZ149～1176序列有4个位点差异，ZJU0104和ZJU0117各自品系的差异位点有1个；ZJU0137与ZJU0137/S的差异位点有1个，与ZJU0137/R的有2个，ZJU0137/S与ZJU0137/R的有1个；ZJU0103、ZJU0112和ZJU0118各自品系的左手性藻丝与手中性藻丝间的ftsZ149～1176序列一致。(4)ZJU0101、ZJU0104、ZJU0117和ZJU0137各自品系内不同手性藻丝间ftsZ149～1176的差异位点及其相对应的氨基酸种类皆不相同，无共性规律；高级结构预测分析显示氨基酸差异位点均不属于结构位点，对FtsZ的结构与功能基本无影响。
参照新公布的节旋藻基因组草图，克隆了具代表性的2个品系ZJU0101和ZJU0103不同手性藻丝的细胞骨架蛋白FtsZ全基因序列，并作生物信息学分析，结果显示：它们与红海束毛藻ftsZ的相似度为76％；前面所克隆的不全序列ftsZ149～1176确为其149～1176位的序列，且4种藻丝ftsZ149～1176两端缺失的序列完全一致；蛋白质分子特性分析及高级结构预测等研究结果表明基于ftsZ149～1176的分析结果与基于加Z全序列的吻合。
7株钝顶节旋藻品系不同螺旋手性藻丝细胞骨架蛋白FtsZ基因序列及蛋白质结构与功能等分析结果，发现螺旋手性藻丝与手中性藻丝间ftsZ无共性差异位点，未显示出FtsZ通过基因突变方式使节旋藻螺旋手性发生变化。
三、基于MreB与FtsZ序列的钝顶节旋藻生产性状评价研究
结合本实验室多年的实验研究与生产实践，研究发现钝顶节旋藻细胞骨架蛋白基因mreB和ftsZ序列可分别用作评价其生产性状优劣的分子标记。(1)以钝项节旋藻生产性状差的第Ⅰ类品系与生产性状好的第Ⅱ类品系，以mreB55～990序列上的40个显著共性差异位点或者氨基酸序列的8个共性差异位点(25、49、65、71、82、89、91和257位)，作为生产性状优劣评价的分子标记。(2)钝项节旋藻生产性状差的第Ⅰ类品系与生产性状好的第Ⅱ类品系，在ftsZ149-1176序列上有显著共性差异，共26个，可以此作为分子标记，评价钝顶节旋藻的生产性状优劣。