温度是限制地球上植物分布与生长的重要因素。生物膜是植物细胞及细胞器与环境之间的一个界面结构，各种逆境对细胞的影响首先作用于质膜。温度对植物膜系统的影响，已进行并且还在进行广泛深入的研究。但有关螺旋藻膜系统对低温的反应，特别是鄂尔多斯高原碱湖的钝顶螺旋藻抗寒机理的研究还未见报道。 本研究以内蒙古鄂尔多斯高原碱湖的钝顶螺旋藻(S1)和非洲Chad湖的钝顶螺旋藻(S2)为材料，在不同低温胁迫条件下，采用气相色谱法分析了组成质膜类脂6种主要脂肪酸相对百分含量的变化；采用考马斯亮蓝比色法及SDS-PAGE电泳测定了质膜蛋白含量与组成的变化；用磷钼蓝分光光度法测定了质膜H+-ATPase活性变化和采用电导法测定了质膜透性的变化。研究结果表明： 1.随着处理温度的降低、时间的延长，钝项螺旋藻质膜的总不饱和脂肪酸含量增加，说明不饱和脂肪酸与抗低温有关；2个不同产地的钝顶螺旋藻样品不饱和脂肪酸含量变化的种类和幅度各不相同，S1的棕榈油酸(16∶1)、亚麻酸(18∶3)含量增加，而S2是油酸(18∶1)、亚油酸(18∶2)含量增加，低温下，亚麻酸(18∶3)成为S1的主要不饱和脂肪酸，高含量的亚麻酸可能与抗低温有关；不同低温胁迫下，S2的质膜脂肪酸含量变化幅度大，而S1的质膜脂肪酸含量变化幅度小，说明S1已适应了鄂尔多斯高原环境气温的剧烈变化，质膜组成相对稳定，因而抗低温逆境的能力比S2强。 2.低温胁迫下，S1质膜蛋白质变化相对较小，相同处理条件下蛋白含量大于S2；SDS-PAGE电泳显示低温可诱导质膜低分子量的新蛋白合成，这些冷激蛋白与抗寒性的关系有待进一步研究。5℃以上低温胁迫，PMH+-ATPase活性S2＞＞S1；但5℃以下低温处理，S2的PMH+-ATPase活性下降快、幅度也大，说明其活性受温度影响变化较大；S1的PMH+-ATPase活性相对较稳定，且5℃以下相同低温处理条件下活性大于S2。 3.螺旋藻细胞外渗液的电导率从0℃开始，随着处理温度的降低、时间的延长明显增大。-5℃对2个样品质膜的透性影响都很明显，但相同处理条件下S2质膜的伤害程度远大于S1的。说明抗寒性S1＞S2。 4.适当的低温锻炼可不同程度地降低细胞外渗液的电导率，质膜蛋白质含量降低幅度减小，使PMH+-ATPase活性增加，稳定性提高。表明低温锻炼可提高钝顶螺旋藻对低温的适应能力，增强抗寒性。 从以上结果可得出以下结论：（1）低温胁迫，使螺旋藻膜系统受到伤害，S1伤害率比S2小；低温胁迫S1的质膜脂肪酸和蛋白质含量相对稳定，变化幅度小。说明鄂尔多斯沙区碱湖的钝顶螺旋藻(S1)是抗寒性的品系。（2）低温可诱导生成一些低分子量的膜蛋白，这些冷激蛋白可能与螺旋藻抗低温有关。（3）质膜功能蛋白PMH+-ATPase活性及稳定性与螺旋藻抗寒性有关。（4）低温锻炼可适当增强螺旋藻对低温的抗性。