苦荞（Fagopyrum tataricum）是一种富含芦丁等黄酮类物质的特色小杂粮,具有优良的抗逆生产性能。近年来,有关苦荞抗逆机制的研究主要涉及逆境生理生化分析和抗逆相关转录因子的挖掘。作为植物中最大的转录因子家族之一,bZIP转录因子广泛参与植物各类逆境胁迫响应过程,其A家族的AREB/ABF类转录因子可通过ABA依赖型信号途径,主要参与植物对渗透胁迫的应答。已有研究表明,SnRK2-AREB/ABF调控系统参与了植物对干旱和盐胁迫的响应,并在植物响应非生物胁迫中作为中心枢纽,参与信号调控网络。本研究以前期筛选的可急剧响应干旱/高盐/ABA处理的转录因子基因FtbZIP5为研究对象,克隆并分析其cDNA和启动子序列,鉴定其编码蛋白的亚细胞定位、转录激活活性及特异结合序列;采用拟南芥转基因体系,鉴定FtbZIP5基因的生物学效应;通过酵母双杂交技术,筛选鉴定SnRK2-AREB/ABF互作过程中对FtbZIP5存在潜在磷酸化修饰和功能调节的FtSnRK2s。此外,通过遗传回补拟南芥ABA-敏感缺失型突变体（abi5-1）,探讨了FtbZIP5在ABA信号途径中的作用。本研究初步阐明了苦荞转录因子FtbZIP5参与植物抵御外界胁迫的分子机制,不仅有助于加深苦荞优良抗逆性能的理解,也为苦荞抗逆分子辅助育种提供参考。主要研究结果如下:1.苦荞转录因子FtbZIP5的分子特征鉴定。对芽期苦荞进行干旱、高盐和ABA处理后,FtbZIP5基因的表达显著上调（P＜0.05）,表明FtbZIP5可能参与了苦荞逆境胁迫应答。基于苦荞转录组数据,克隆获得苦荞FtbZIP5基因的cDNA,其序列长度为1260 bp,编码419个氨基酸,分子量为45.671 kDa,等电点为8.46。序列比对表明,FtbZIP5除了含有典型的bZIP结构域外,还包括AREB/ABFs转录因子所特有的四个保守的结构域:位于N端的C1、C2和C3结构域,以及C端的C4。系统进化分析表明,FtbZIP5与参与渗透胁迫的AREB/ABF类转录因子亲缘关系相近。构建pBridge-FtbZIP5载体和亚细胞定位载体,分别转入AH109酵母细胞和拟南芥,结果表明FtbZIP5具有转录激活活性,并定位于细胞核。酵母单杂交和烟草叶片共转染实验表明,FtbZIP5能与ABRE元件互作并增强下游报告基因的表达。2.苦荞转录因子基因FtbZIP5的启动子克隆及分析。基于苦荞基因组数据,克隆获得FtbZIP5基因上游2066bp的启动子序列PFtbZIP5,在线网站PLANTCARE分析表明,PFtbZIP5含有ABA响应元件（ABRE）、茉莉酸甲酯响应元件（TGACG-motif）、防御应激响应原件（TC-rich repeats）和低温应答元件（LTR）等主要参与胁迫信号应答的相关元件。3.苦荞转录因子FtbZIP5对转基因拟南芥抗逆性能的影响。构建植物表达载体pCHF-FtbZIP5-YFP,通过根癌农杆菌转染并筛选获得转基因拟南芥阳性植株。种子萌发和根长实验表明,过表达FtbZIP5显著增加了萌发期和幼苗期对盐和干旱胁迫的抗性,并显著增强了对ABA的敏感性。在干旱和盐胁迫条件下,转基因株系与WT相比,其抗氧化物酶（POD、SOD和CAT）活性和脯氨酸含量均显著高于WT（P＜0.05）,而丙二醛含量显著降低（P＜0.05）,ROS积累减少。环境胁迫和ABA响应基因的表达分析表明,在干旱和盐胁迫处理后,转基因株系的RD29A、RD29B、RAB18、RD26、RD20和COR15基因表达量显著高于WT（P＜0.05）。4.过表达苦荞FtbZIP5对拟南芥突变体abi5-1的ABA敏感性的影响。构建植物表达载体pCAMBIA1305-FtbZIP5,转染拟南芥ABA-敏感缺失型突变体abi5-1,并筛选获得阳性植株。突变体回补实验结果表明,FtbZIP5可以部分恢复拟南芥种子在萌发阶段对外源ABA的敏感性。5.苦荞FtbZIP5互作FtSnRK2s蛋白的筛选。基于苦荞转录组数据,筛选得到11条SnRK2s家族的蛋白激酶序列。与拟南芥已知功能的SnRK2s蛋白家族构建系统进化树,筛选获得3条可能与FtbZIP5发生互作的蛋白序列。酵母双杂交实验表明,FtbZIP5与FtSnRK2.6存在物理互作,但与FtSnRK2.3/2.2不能直接互作。以上结果表明,苦荞FtbZIP5通过ABA依赖信号途径,在蛋白激酶FtSnRK2.6调控下,提高抗逆相关基因的转录水平和抗氧化酶活性,减少ROS积累,提高植物的逆境耐受性。