细胞氧化还原稳态的维持在植物正常生长发育和应对各种胁迫环境等过程中都发挥着重要作用。在植物和蓝藻中,过氧化物氧还蛋白（Peroxiredoxins,Prxs）是氧化还原信号传导的关键分子。目前,Prxs蛋白质结构和功能相关的研究正逐渐被研究者关注。青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.）是我国特有的一种禾本科作物,分布在我国的高海拔地区,如青藏高原及其邻近的区域。由于青稞具有强健的低温胁迫耐受和适应能力,因此,它被人们认为是潜在的作物抗寒种质资源和遗传资源库。2015年以来,随着青稞在特定生长条件下的转录组和蛋白质组测序等基础研究工作的完成,有关青稞抗逆遗传特性以及抗逆机理相关的研究也逐渐受到广大研究人员的关注。基于转录组数据,我们从青稞中克隆得到了一个大麦Prxs基因家族成员BAS1的直系同源基因,命名为HvPrx2。接着构建了不同的拟南芥转基因株（HvPrx2 OE株系）,并从不同层面测定了不同温度处理条件下各转基因拟南芥株系与各自对照组的拟南芥种子苗的差异,初步探索了HvPrx2基因在植物响应低温胁迫过程的可能功能。本工作取得的主要研究结果如下:1、不同时长的低温胁迫处理青稞幼苗的转录数据显示:低温胁迫16 h时,青稞基因组中负责调控细胞抗氧化活性的基因富集及表达较低温胁迫4 h时显著提高。2、在青稞中克隆得到了大麦BAS1的直系同源基因HvPrx2的开放阅读框序列（ORF）,虽然HvPrx2与大麦BAS1相比缺少了102个碱基,但是两者的蛋白结构及进化关系高度同源。3、Cell-PLoc预测显示HvPrx2蛋白可能定位在叶绿体和细胞质内,拟南芥原生质体瞬时转化的亚细胞定位实验证明HvPrx2蛋白定位在叶绿体内。4、构建了p RI101AN-HvPrx2双元表达载体,并通过农杆菌介导的浸花法在不同遗传背景的拟南芥中构建并筛选了HvPrx2转基因植物（HvPrx2 OE株系）,分别从生长、转录、生理等水平初步探索了HvPrx2在转基因植物中应答低温胁迫过程中的可能功能:4℃条件下,拟南芥幼苗的根长和叶片生长均受到显著抑制,且Prx-A、Prx-B敲除株系出现了明显的光合受损现象;而在HvPrx2 OE株系中,这种抑制作用相对减弱。4℃条件下,异源转入青稞HvPrx2可以影响冷应答基因关键基因At CBF1、At COR47及叶绿体硫氧还蛋白系统关键基因At Trx1、At NTRC的功能,并且能一定程度上减轻低温胁迫引起的光合抑制。4℃条件下,异源转入HvPrx2可以通过影响POD和CAT等关键氧化酶活性及编码基因的应激表达等方式来增强植物在低温胁迫条件下清除细胞内H2O2的能力,维持细胞内氧化还原稳态。综上:HvPrx2基因可以通过影响某些抗逆关键基因的功能、影响部分氧化还原有关的酶活性状态等复杂调控过程来协调与平衡低温胁迫条件下转基因植物营养生长与抗逆反应之间的能量分配需求,以实现细胞内氧化还原稳态的维持与重建,增强转基因拟南芥在低温胁迫下的耐受性。这暗示着,HvPrx2维持低温胁迫下氧化还原稳态可能是青稞具有较强低温耐受性的原因。