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蒙古沙冬青,豆科沙冬青属,常绿阔叶灌木,是荒漠区特有建群植物,是古老的第三纪残遗物种。蒙古沙冬青生长环境恶劣,但它们有极强的耐寒、耐热、耐早等特性,极具研究价值。本文在前期多年研究工作积累的基础上,进行了两项研究工作,主要结果如下：1.本文第一部分实验的研究对象是沙冬青AmCIP (Ammopiptanthus mongolicu cold-induced protein)基因家族成员及其同源基因,从中挑选出7个基因进行功能研究。其中AmP110C、AmP132E、AmP180D和AmP200O的N端和C端有保守域,N端K片段属于FI型,中间区域分别有0、1、3、4个保守的重复片段；AmP154E和AmP200Q属于LV型,分别有2和4个保守重复片段；AmP95是来源相同的非家族成员基因。菌体盐胁迫实验表明：AmCIP的7个同源基因耐盐性较差,基因间耐盐规律不明显。菌体和LDH冻融实验表明：AmCIP的7个同源基因抗冻能力很强,基因之间的规律是：基因重复片段越少,对应的菌株和蛋白抗冻能力越强。菌体和LDH冻融结果的区别点在于FI及LV型蛋白抗冻效果不同,这些现象反映了基因家族重复基因会引起功能差异,从而利于生物体很好地适应环境变化。2.本文第二部分实验主要对从低温驯化沙冬青克隆得到的AmLEA-5基因进行表达模式和生物信息学分析,发现该基因全长693bp,含有1个297bp的开放阅读框,编码98个氨基酸,预测其分子量为10.6kDa,是一种亲水性蛋白,有多个磷酸化位点。密码子偏好性分析表明该基因略偏好于用A或T结尾的密码子。系统发生分析表明,AmLEA-5蛋白与蒺藜苜蓿LEA(ACJ84182.1)亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示AmLEA-5的表达量在低温、干旱、盐和热胁迫条件下均有上调,尤其在低温胁迫后期富集量最高。亚细胞定位表明,用YFP标记的AmLEA-5位于细胞质和细胞核内。此外,转AmLEA-5基因T1代烟草(Nicotiana tabacum)的抗逆性分析说明AmLEA-5基因可以显著提高植物抗逆性,而且该蛋白对植物抵抗低温和干旱能力强于抗盐能力。一系列实验证明AmLEA-5基因在沙冬青抵御非生物胁迫,尤其是在抵御低温胁迫中发挥重要作用。