非生物胁迫影响着植物的正常生长和发育,其中干旱胁迫是对植物影响最严重的非生物胁迫之一。在长期进化过程中,植物通过感知、传递和响应干旱胁迫信号,形成了抵御和适应干旱胁迫的长效机制。高粱（Sorghum bicolor（L.）Moench.）是世界上第五大禾谷类作物,具有较强的抗旱性和较小的基因组,被认为是研究作物对干旱胁迫响应以及适应性的理想植物材料。WRKY转录因子作为植物转录调控因子,在植物响应干旱胁迫的过程中发挥着至关重要的作用。虽然高粱中至少包含96个WRKY家族转录因子,但是在干旱胁迫应答中发挥功能的SbWRKY转录因子目前尚不明确。为鉴定高粱中与干旱胁迫响应相关的SbWRKY转录因子,本研究基于对96个高粱SbWRKY转录因子和72个拟南芥At WRKY转录因子所构建的系统发育树的分析,并结合高粱在干旱胁迫处理下基因的响应性分析,筛选鉴定了1个与干旱胁迫应答相关的高粱转录因子SbWRKY30。本研究以高粱品种Btx623的基因组DNA为模板克隆SbWRKY30基因并对其在干旱胁迫应答中发挥的功能进行研究。主要研究结果如下:1.对高粱在多种非生物胁迫和植物激素处理下的表达模式进行分析,发现SbWRKY30均能响应以上胁迫和植物激素,并且对干旱胁迫的响应性最强。在干旱处理下,SbWRKY30在高粱的根、茎、叶和穗中均有表达,但在根和叶中的表达量最高。对SbWRKY30蛋白分析发现其定位在细胞核中并且具有转录激活活性。2.为了研究SbWRKY30的生物学功能,在拟南芥和水稻中异源过表达SbWRKY30,发现在干旱胁迫处理下,SbWRKY30转基因拟南芥和水稻植株与野生型相比根系更发达、植株失水率更低、存活率更高,这表明SbWRKY30能够提高植物的抗旱性。3.对干旱处理前后SbWRKY30转基因植物和野生型植物的生理指标进行测定,发现转基因植物的抗氧化物酶,例如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性更高,渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的含量也更高,而丙二醛（MDA）的含量则较低。据此推测,SbWRKY30可能通过提高植物对活性氧的清除能力来增强植物的抗旱性。4.我们通过在高粱干旱胁迫应答功能基因的启动子上,搜索能与SbWRKY30蛋白结合的顺式作用元件W-box,以及对干旱胁迫处理前后基因的表达模式分析,筛选得到SbWRKY30的下游候选基因Sb RD19。在拟南芥中异源过表达Sb RD19也显著增强了拟南芥的抗旱性。5.在探索SbWRKY30提高植物抗旱性的分子机制方面,我们通过酵母单杂交、凝胶迁移和双荧光素酶报告实验发现SbWRKY30不仅能结合到高粱抗旱功能基因Sb RD19的启动子上,并且正调控Sb RD19的表达。综上所述,SbWRKY30是通过影响植物的根系结构和提高植物的活性氧清除能力来增强植株的抗旱性。此外,SbWRKY30可以通过调控干旱胁迫应答功能基因Sb RD19的表达,进一步增强高粱抵抗干旱胁迫的能力。本研究有助于加深对高粱抗旱分子机制的理解,同时为后续改良高粱或其他作物抗旱性提供新的基因资源。