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热休克蛋白70是热休克蛋白家族中重要的成员，参与新生蛋白的折叠、转运、重折叠变性蛋白、协助降解变性蛋白和抗逆环境胁迫等功能。海带和裙带菜是浅海潮下带典型的褐藻，孔石莼和浒苔是潮间带典型的绿藻，四种大型海藻均有重要的经济价值和生态价值。随着潮汐变化固着藻类生境理化因素变化剧烈，藻类面临着严重的环境胁迫，因此研究藻类抗逆机理有着重要的意义。
本研究采用同源克隆法配合RACE-PCR，克隆了海带、孔石莼、裙带菜和浒苔HSP70基因的全序列(分别命名为LJHSP70、UPHSP70、QDHSP70和EPHSP70)。利用生物信息学方法分析了四种藻类HSP70结构特征、同源性关系和进化地位。获得的海带HSP70基因全序列长为2918 bp，5’非翻译区为248 bp，3’非翻译区为696 bp，开放阅读框为1974 bp，编码657个氨基酸，预测的分子量为72.03 kDa，等电点为4.97。获得的裙带菜HSP70基因全序列长为3243 bp，5’非翻译区为248bp，3’非翻译区为1021 bp，开放阅读框为1974 bp，编码657个氨基酸，预测的分子量为72.03 kDa，等电点为4.96。获得的孔石莼HSP70基因全序列长为2283 bp，5’非翻译区为65 bp，3’非翻译区为247 bp，开放阅读框为1971 bp，编码656个氨基酸，预测的分子量为71.13 kDa，等电点为5.04。获得的浒苔HSP70基因全序列长为2265 bp，5’非翻译区为65 bp，3’非翻译区为217 bp，开放阅读框为1983 bp，编码660个氨基酸，预测的分子量为71.39 kDa，等电点为5.03。四种海藻HSP70氨基酸序列均含有四肽重复序列GGMP，具有三个典型的HSP70签名基序。细胞质定位的HSP70 C.末端特征基序为EED或EEVD，并且N-端氨基酸序列保守性高于C-端。海带和裙带菜HSP70蛋白同源性为98％，孔石莼和浒苔HSP70蛋白同源性为96％，四种海藻HSP70蛋白序列与陆地植物和其他藻类HSP70蛋白序列同源性为70-80％。
利用荧光定量RT-PCR技术对不同胁迫条件处理的海带和孔石莼HSP70mRNA的表达水平进行定量分析。不同热激温度(5-40℃)处理组中，30℃处理组的海带HSP70 mRNA表达量最高是10℃处理组的海带HSP70 mRNA表达量的3倍，而35℃或40℃处理组的海带HSP70表达量却低于25℃或30℃处理组的海带HSP70 mRNA表达量。25℃不同热激时间(0-12h)处理组中，海带HSP70 mRNA表达量呈先上升后下降趋势。热激1h后海带HSP70 mRNA表达量迅速上升，热激7h后mRNA表达量达到最大，是对照组表达量的4倍。不同盐度(O‰-45‰)胁迫处理组中，O‰或5‰盐度处理组的海带HSP70 mRNA表达量是30‰盐度处理组海带HSP70 mRNA表达量的3倍。35‰、40‰和45‰盐度处理组之间HSP70 mRNA表达量较低且无显著差异。
不同热激温度(5-40℃)处理组中，20℃或25℃处理的孔石莼HSP70mRNA表达量较低，而5℃、35℃、或40℃处理组的孔石莼HSP70 mRNA的表达量是25℃处理组孔石莼HSP70 mRNA表达量的2倍以上。30℃不同热激时间(0-12h)处理组中，孔石莼HSP70 mRNA表达量也呈先上升后下降趋势。热激5h后孔石莼HSP70 mRNA表达量达到最大，是对照组的3.5倍。不同盐度(0‰-45‰)胁迫处理组中，0‰或5‰盐度处理组的孔石莼HSP70 mRNA表达量是30‰盐度处理组孔石莼HSP70表达量的3倍。30‰、40‰和45‰盐度处理组孔石莼HSP70 mRNA表达量较低，且无显著差异。不同紫外线照射时间(0-4.0h)和不同干燥时间(0-4.0h)处理组中，孔石莼HSP70 mRNA表达量都在3h后达到最高值，之后表达量维持在较高水平。
为进一步研究藻类HSP70的生物学功能，将海带HSP70基因的开放阅读框区域克隆到表达载体pEASY-E2中，并转化到大肠杆菌BL21(DE3)pLysS。将阳性重组子培养于含有AMP(100 U/mL)的LB培养基，IPTG诱导表达，SDS-PAGE电泳鉴定。经5h诱导，其表达量达到平台期，继续培养HSP70表达量并不显著增高。5mM IPTG诱导海带HSP70蛋白表达量高于1mM IPTG诱导蛋白表达量。