干旱及盐胁迫是影响谷子生长及其产量的重要非生物胁迫。谷子（Setaria italica（L.）Beauv.）属禾本科狗尾草属作物,具有悠久的栽培历史,在我国种质资源极为丰富。谷子起源于我国,是单子叶C4作物,具有高光效、抗逆性强、水分利用率高、适应性广的特性。植物脂氧合酶（Lipoxygenase,LOX）是一种不含血红素铁的双加氧酶,通过氧化各种脂质参与植物生理活动,尤其是通过其代谢产生的茉莉酸（Jasmonates,JA）、绿叶挥发物（Green Leaf Volatiles,GLVs）、死亡酸（Death acid）等物质参与对生物和非生物胁迫的响应。目前,关于谷子中LOX基因家族及其参与植物耐旱、盐反应的研究较少。本研究通过生物信息学方法在谷子中鉴定出12个SiLOX基因,通过盐胁迫及干旱胁迫下谷子幼苗中相关生理指标的测定及SiLOX基因家族成员的表达模式分析,找到一个谷子干旱及盐胁迫响应基因,SiLOX7。本研究对谷子LOX基因家族的基本特性、表达特性、生物学功能、调控途径等方面进行了系统分析。主要研究结果如下:（1）利用拟南芥已知的LOX基因家族在谷子基因组中比对,并去除仅含有PLAT/LH2或Lipoxygenase结构域的成员,共得到12个SiLOX基因,不均匀地分布在谷子的7条染色体上,多数分布于9号染色体上。12个SiLOX基因的CDS序列在1829-2970 bp之间,编码599-973个氨基酸,分子量在69.19 k D-106.48 k D之间。通过系统发育分析将谷子SiLOX分为3个亚家族9-LOX、Ⅰ型13-LOX和Ⅱ型13-LOX,其中分布在9-LOX亚家族的成员较多（7个）。通过序列比对发现了SiLOX4、SiLOX10有异于其他成员的结构。（2）通过对干旱及盐胁迫下不同抗性的3个品种谷子（安04、沁黄2号和豫谷1号;AN04、QH2、YG1）幼苗中相关生理指标的测定及SiLOX基因家族成员的表达模式分析,发现干旱及盐胁迫处理下SiLOX7在敏感型谷子品种（AN04）幼苗中的表达均低于其他品种,且与相关生理指标的趋势一致。高抗品种豫谷1号和沁黄2号的幼苗中,SOD和POD的活性高于敏感品种AN04,而MDA含量低于AN04,较高的抗氧化酶活性降低了谷子幼苗在非生物胁迫下受损程度。（3）构建SiLOX7基因的过表达载体,异源表达拟南芥中,共筛选到12个阳性转基因植株。转基因拟南芥植株幼苗培养在含有150 m M甘露醇、200 m M甘露醇、50 m M Na Cl和100 m M Na Cl的培养基上,发现转基因拟南芥L-1、L-8和L-9的根系均比野生型（WT）发达。在干旱胁迫下WT幼苗明显发生萎蔫,转基因植株仅少数叶片边缘变黄,整体生长状态良好;在盐胁迫下转基因植株依旧挺立而WT明显萎蔫。结果证明在拟南芥中过表达SiLOX7基因可以显著提高转基因拟南芥的耐盐性及抗旱性。本研究结果对进一步解析谷子抗旱、耐盐的分子机制提供新信息,并为作物抗旱、耐盐分子育种提供基因资源。