本研究以具有很强抗冻性的典型高山冰缘植物高山离子芥（Chorispora Bungeana）试管苗为研究材料，克隆得到两种新的高山离子芥细胞磷脂酶D基因，命名为CbPLDα和CbPLDδ。使用实时荧光定量PCR技术对CbPLDα和CbPLDδ在不同组织中和不同低温胁迫下的表达模式进行了研究，探讨了高山冰缘植物低温胁迫适应性与磷脂酶D的关系；从生理生化角度分析研究了高山离子芥试管苗对低温胁迫的适应机制；构建了含有CbPLDα和CbPLDβ基因的植物表达载体，通过农杆菌介导的叶盘法将CbPLDα和CbPLDβ基因导入烟草叶片中，期望能为农作物的抗低温育种、改善作物抗冻性提供理论依据，并为最终通过基因工程手段培育出抗寒作物品种做准备。结果如下：（1）克隆得到高山离子芥磷脂酶Dα（CbPLDα）基因，将cDNA序列提交到NCBI数据库（GenBank登录号为KF248008）。分析预测其结构组成及系统进化关系，结果显示：该基因全长2804bp，包含一个2430bp的开放阅读框（ORF），5′和3′端的非翻译区分别为72bp，302bp，编码810个氨基酸的蛋白质，分子量为91.89KDa，等电点为5.71。二级结构分析预测认为：CbPLDα含有"FIYIENQYF"结构域、以及两个HKD结构域；CbPLDα预测蛋白序列包含46.11%不规则卷曲（random coil），28.31%α螺旋（alphahelix），19.04%延伸链（extended strand）和6.55%β转角（beta turn），其中α-螺旋和无规则卷曲是CbPLDα蛋白质中的主要二级结构域。系统进化分析显示，在CbPLDα亚型中Chorispora bungeana和Arabidopsis thaliana PLDα亲缘关系最接近，达到94.6%。（2）克隆得到高山离子芥磷脂酶Dδ（CbPLDδ）基因，将cDNA序列提交到NCBI数据库（GenBank登录号为KF460426）。分析预测其结构组成及系统进化关系，结果显示：该基因全长2872bp，包含一个2592bp的开放阅读框（ORF），5′和3′端的非翻译区分别为126bp，155bp，编码864个氨基酸的蛋白质，分子量为98.01KDa，等电点为6.8。二级结构分析预测认为：CbPLDδ含有"FIYIENQYF"结构域、以及两个HKD结构域；CbPLDδ预测蛋白序列包含47.97%不规则卷曲（random coil），27.11%α螺旋（alphahelix），19.24%延伸链（extended strand）和5.68%β转角（beta turn），其中α-螺旋和无规则卷曲是CbPLDδ蛋白质中的主要二级结构域。系统进化分析显示，在CbPLDδ亚型中Chorispora bungeana和Thellungiella halophila亲缘关系最接近，达到92.1%。（3）研究了高山离子芥磷脂酶D基因CbPLDα和CbPLDδ表达的组织特异性以及低温胁迫（4℃、0℃、﹣4℃）条件下转录水平和蛋白活性的变化。结果表明：CbPLDα和CbPLDδ表达均不具备组织特异性，是高山离子芥生长和发育的基础因子之一；4℃胁迫下，PLD的活性被显著诱导；0℃和﹣4℃胁迫下，PLD的活性在对照水平上下呈波动性变化，且随着胁迫时间的延长，0℃胁迫下，PLD的活性逐渐升高，而﹣4℃胁迫时，酶活性处于抑制状态。CbPLDα基因的转录水平和PLD活性的变化有一定的相关性，胁迫初期，PLD活性受到CbPLDα基因表达的诱导，说明PLD活性部分依赖于CbPLDα基因的表达；CbPLDδ基因的转录水平和PLD活性的变化趋势基本一致，这说明CbPLDδ基因的转录水平和PLD活性的变化密切相关，转录水平的下降导致了PLD活性的下降。（4）研究了冷冻胁迫条件下，高山离子芥细胞参与生理生化代谢的调控作用，分析了高山离子芥细胞与膜稳定性、渗透调节物质积累和抗氧化酶系AsA-GSH循环的关系，揭示了高山离子芥细胞响应冷冻胁迫的生理生化代谢机制。结果表明，高山离子芥细胞参与了膜稳定性调节、渗透调节物质的积累和抗氧化酶系的调控，并且与AsA-GSH循环系统相关。揭示了高山离子芥细胞响应冷冻胁迫的生理生化代谢机制。（5）构建了含有CbPLDα和CbPLDβ基因的植物表达载体，PCR初步检测显示，通过农杆菌介导的叶盘法已将CbPLDα和CbPLDβ基因成功导入烟草叶片中，后续还要对转基因烟草的抗性进行检测。