随着我国棉花主产区向西北内陆的转移,干旱胁迫成为阻碍棉花产业可持续发展的首要非生物胁迫因子。因此,解析棉花响应干旱胁迫的机制、挖掘抗逆基因资源,对于我国棉花产量的稳步提高具有重要意义。近年来,多组学技术、基因工程和基因编辑等技术被广泛应用于棉花品种遗传改良,大量抗逆相关遗传位点及基因被挖掘并应用于转基因抗逆棉花材料的创制。然而,转基因技术带来的生物安全问题也受到社会各界的瞩目。因此,国务院制定并颁发了《转基因生物安全管理条例》旨在对基因修饰技术进行规范,对转基因生物安全性进行评估。本研究主要是对与棉花抗旱相关基因进行遗传转化,创制超表达及基因编辑材料,并对获得的转基因植株开展分子鉴定、遗传稳定性分析与外源蛋白生物安全性分析工作,以完成转基因材料安全性的初步评价。主要结果如下:1.对实验室通过全基因组关联分析及抗旱表达谱分析所筛选出的抗旱相关候选基因（Gh AIP1、Gh PLT1、Gh GGT3、Gh D7450、Gh AT5G、Gh ACD22、Gh AEL3、Gh SRP、Gh AT1G、Gh YLS9、Gh WRKY6、Gh MYB108、Gh NREC）构建超表达载体和CRISPR/Cas9载体,并使用农杆菌介导法对棉花下胚轴进行转化,成功创造一批新的转基因材料。2.对所创造的低世代转基因材料（OE-Gh WRKY6、OE-Gh MYB108和OE-Gh NREC）进行分子鉴定。通过PCR阳性检测成功筛选出一些阳性单株,表明外源基因已经成功转化到受体植株体内。进一步,对外源基因在基因组上的整合情况进行分析,OE-Gh NREC超表达材料Southern杂交结果显示:检测的7份材料中NOE5-1、NOE5-3、NOE1-2、NOE1-4和NOE1-8为单拷贝插入;Gh PYL8超表达株系OE8的Southern杂交结果显示:目的基因Gh PYL8在T3和T4代中均为单拷贝插入,表明目的基因在超表达系OE8中可以稳定遗传。最后对目的基因的表达量进行分析,RT-PCR和q RT-PCR结果显示筛选出的转基因材料目的基因（Gh WRKY6、Gh MYB108、Gh NREC、Gh PYL8）的表达量显著提高,表明目的基因在转基因材料中可以稳定的进行表达。此外,根据环境释放阶段的要求,我们对Gh PYL8超表达系OE8中的目标蛋白表达情况进行了分析,Western-blot结果显示带有Myc标签的目的蛋白Gh PYL8在根、茎、叶中均有表达,且在叶片中蛋白表达量最高,茎中的表达量次之,根系中最低;表明目的基因Gh PYL8在多个组织部位中均有表达,并经过转录、翻译形成了新的蛋白发挥功能。3.按照《农业转基因生物安全管理办法》的规定,我们使用生物信息学技术对目标基因（Gh TGA7、Gh ABF1、Gh WRKY6、Gh MYB108、Gh NREC、Gh PYL8）和标记基因（NPT II）翻译蛋白的毒性、致敏性和抗营养性进行预测,并结合分子鉴定的结果对转基因材料进行安全性评估。NCBI、Uni Prot和T3DB数据库比对结果显示,外源蛋白与已知毒蛋白、致敏原蛋白和抗营养因子不存在序列同源性;初步认为转基因棉花材料具有较高的生物安全性。综上所述,本研究通过对抗旱相关候选基因构建超表达载体和CRISPR/Cas9载体,创造出一批新的转基因棉花,为表型考察与抗旱机制的解析奠定了材料基础;进一步我们结合安全评价管理办法,对已经获得再生植株的转基因材料进行了遗传稳定性和生物安全性分析,并顺利开展中间试验和环境释放阶段的研究,对于转基因材料的安全证书审批和产业化应用具有重要意义。