硅藻是最重要的浮游植物类群之一,贡献了全球海洋大约40%初级生产力,在海洋食物网和生物地球化学循环中扮演关键角色。温度是影响浮游植物生长发育、代谢和生产力的重要环境因子。随着人类排放(CO2等温室气体增加,海洋吸收了温室气体排放的大量热量,海水升温,造成海洋暖化。据预测,本世纪末,海水温度将上升2.6-4.8℃,这一变动将对硅藻及其生态系统造成显著影响。目前大部分暖化培养实验只关注短期效应,很少会去探究长期适应性;针对海洋暖化的研究多集中于浮游植物对暖化的生理响应,对其机制的探讨还很缺乏;并且关于不同时间尺度暖化下热适应性的发展过程研究非常缺乏。因此,基于不同时间尺度的暖化对海洋硅藻长期影响及其适应机制研究十分重要,可为海洋浮游植物对未来海洋变暖的反应提供准确的预测。本论文以具有重要生态学意义的多尼骨条藻（Skeletonemadohrnii）为研究对象,对其在当前环境温度（20℃）和两个不同程度的暖化温度（24和28℃）下进行半连续批次培养至700代左右。实验期间,我们对多尼骨条藻6个重要的生理参数（Fv/Fm、生长速率、叶绿素a、颗粒性有机碳、颗粒性有机氮和生源硅）进行测定。更重要的是,我们运用蛋白质组学方法比较研究了第300和700代的多尼骨条藻在暖化条件下的差异表达蛋白质及其参与的生物学过程,揭示了海洋硅藻对长期暖化的响应过程及其适应机制。主要研究结果如下:（1）多尼骨条藻在升温条件下培养700代期间,两个暖化种群的生长速率均明显提高,表明暖化促进了细胞的生长;但叶绿素a含量明显降低,Fv/Fm值和生源硅含量没有发生显著变化。有趣的是,在培养前期,两个暖化种群的颗粒性有机碳和颗粒性有机氮含量均降低;但培养后期均恢复正常水平。这些表型随时间的变化表明,多尼骨条藻最终对长期暖化做出了适应性反应;（2）对第300和700代多尼骨条藻进行蛋白质组学分析发现,为维持较高的生长速率,第300代的两个暖化种群进行更多能量代谢过程;但由于权衡,代谢成本增加,导致细胞内碳、氮含量储存减少。当培养至第700代,两个暖化种群主要通过脂类分解代谢为硅藻细胞供能,从而使得细胞内碳含量得到储存;此外,蛋白质合成可能增加,进而或许提高细胞内氮含量。这一蛋白质组分析为多尼骨条藻对暖化适应性反应的发展提供了机理上认识,也就是说,硅藻细胞将多种能量代谢转为脂类分解代谢提供能量,以应对并最终适应暖化;（3）长期暖化对多尼骨条藻的效应是一个从响应到适应的发展过程。综上,本论文为硅藻对暖化适应性反应的发展提供了机理上见解,有助于人们为未来海洋暖化对浮游植物的影响提供更准确的预测和评估。