赤潮作为一种长期存在的海洋灾害，不仅会给捕捞业、水产养殖和近海旅游造成严重的经济损失，还会通过多种方式导致海洋生物大量死亡，破坏生态环境，特别是毒素通过食物链，空气传播危及人类身体健康。因此，赤潮的监测和预防十分重要。要对赤潮进行预警和监测，首要需要对赤潮藻种进行准确的分类和鉴定，其次是建立快速准确的方法来检测藻种。鉴于赤潮藻个体微小、分类学复杂的特点和传统鉴定法的局限性，本研究将PCR技术和反向斑点杂交技术有效结合，建立了一种新型的检测方法——膜分类芯片检测技术，不仅可以达到种属间的区分，还有同时检测多种藻，有检测灵敏度高的优点。研究选取了6种产毒的海洋微藻（剧毒卡尔藻、米氏凯伦藻、强壮前沟藻、利玛原甲藻、赤潮异湾藻和塔玛亚历山大藻）为研究对象，首先对它们的核糖体大亚基D1–D2区进行克隆测序，获得碱基序列；其次，将获得的序列应用生物信息学软件进行比对分析，目测确定序列特异性区域，作为探针序列；最后，采用斑点杂交对探针的特异性进行验证。建立的膜分类芯片检测技术的检测流程如下：（1）探针加尾：对特异性探针加尾，以固定在膜上；（2）膜分类芯片的制备：在阵列设计好的尼龙膜上进行探针点样，并通过紫外交联固定，制备好膜分类芯片；（3）杂交靶序列的PCR扩增和标记：提取6种产毒微藻的基因组作为模板，并对核糖体大亚基D1–D2片段进行生物素标记的PCR扩增；（4）核酸杂交：将PCR扩增产物热变性并与膜分类芯片进行杂交；（5）显色：通过碱性磷酸酶偶联生物素抗体与生物素标记结合，以及酶介导BCIP/NBT显色反应，形成可见斑点。对建立的膜分类芯片检测技术的相关参数进行了优化，包括探针的紫外交联固定时间、探针上样量、生物素标记产物杂交浓度、杂交时间、杂交温度和洗膜温度，优化结果如下：紫外交联0.5–1.0min，探针上样量为15ng，产物反应浓度150–300ng/ml，杂交时间为2h，杂交温度为44°C，洗膜温度为46–48°C。为了降低标记生物素的成本，采用生物素掺入标记、生物素引物标记和PCR-随机引物扩增标记三种方法，结果显示生物素引物标记法成本最低且芯片检测效果最好，因此，生物素引物标记法为最佳标记方法。此外，为了提高芯片检测灵敏度，采用三种细胞处理方法优化，包括CTAB提取DNA法、一管式植物DNA抽提试剂盒法和裂解缓冲液法，结果显示一管式植物DNA抽提法灵敏度最高，可以检测到0.5个细胞，但反应产物不易保存，CTAB法斑点灰度值最高，能检测到5个细胞，能长期保存，可根据需求进行选择。进行了非目标基因组干扰实验，将非目标藻—热带骨条藻基因组与6种目标藻基因组的浓度以不同比例混合并进行了膜分类芯片检测，结果得出：非基因组不能干扰膜分类芯片技术的检测特异性。最后进行了模拟自然水样检测，将目标微藻与自然海水混合，稀释成6个不同的细胞梯度，进行膜分类芯片检测，结果显示：膜分类芯片技术可以检测模拟水样，不影响该技术的检测灵敏度。综上所述，膜分类芯片检测技术是一种快速准确的赤潮藻分子检测方法。