植物在生长阶段,会经受很多非生物胁迫,干旱、盐害、低温和氧化胁迫等非生物胁迫严重影响农业生产,并导致环境退化。在这种逆境条件下,植物也会对各种逆境信号作出反应,传递胁迫信号,生理生化做出响应,从而来增强适应性。这就要求对各种功能基因的表达进行精确调控。在植物的受到逆境胁迫时,转录因子对调控相关功能基因的表达发挥着关键作用。AP2/EREBP类转录因子是一类调控植物发育和胁迫耐性的十分重要的转录因子,目前在拟南芥和水稻研究的比较深入,这些转录因子主要与植物的干旱、高盐或低温信号有关。CBF类转录因子属于AP2/EREBP类的一种,参与低温、干旱或高盐等非生物胁迫。目前,在苹果等木本植物的相关研究较少。本文根据报道的苹果CBF1转录因子的cDNA序列从富士苹果中克隆了MdCBF1基因,并对其进行生物信息学分析和逆境胁迫下的表达分析。MdCBF1转录因子基因的核苷酸序列分析表明,该基因含cDNA全长660bp,编码一个含219个氨基酸的蛋白开放阅读框。其核苷酸编码蛋白质理论分子量为23.94kDa,等电点(pI)为5.21。MdCBF1和拟南芥的CBF类转录因子的氨基酸序列具有很高的同源性,其中由56个氨基酸之间构成AP2的核心结构域,在第41和113位分别有CBF蛋白中特异的氨基酸序列PKKRAGRXKFRETRHP和FADSAWR,并且氨基酸序列符合典型的CBF类转录因子特征,N-端和C-端富含酸性氨基酸,推测为转录激活区,N-端有一个富含碱性氨基酸区推测为核定位信号区(NLS),进一步分析发现,MdCBF1属于DREB-A1亚族类转录因子。Real-Time PCR技术对MdCBF1基因在不同逆境胁迫下的转录水平进行了分析表明,MdCBF1基因的表达受低温、干旱胁迫的诱导,但是对NAA和ABA没有明显响应。组织表达检测表明,MdCBF1在根、茎、叶、种子的表达差别不大。为了进一步分析MdCBF1基因的功能,本研究构建了农杆菌-植物双元表达载体,通过蘸花法转化拟南芥,获得转MdCBF1基因的拟南芥植株。结果表明,过量表达MdCBF1基因的拟南芥获得了很明显低温抗性。但是在干旱胁迫却没有明显抗性。低温处理后,转基因植物的脯氨酸含量高于野生型,并且MDA和电导率要低于野生型拟南芥,可以看出增强了抗寒性。对胁迫应答基因的转录水平进行分析表明,一些基因(如RD29A. COR15a等)的表达在转基因过量表达株系中显著上调。