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蛋白质翻译后修饰调节是生物体在应对外界环境变化时参与机体自身调节的重要方式,SUMO化修饰就是其中重要的一种。SUMO蛋白介导的SUMO化修饰可以通过异肽键与靶蛋白相连,从而调节植物对生长发育以及非生物胁迫的适应性。SUMO修饰的过程涉及到一系列酶的作用,包括E1激活酶、E2结合酶和E3连接酶,其中,SUMO E3连接酶决定了SUMO化修饰的底物特异性,因而在模式和非模式植物中都以此为研究起点,开展对植物SUMO化修饰调控的研究。研究表明,SUMO E3连接酶SIZ1基因广泛参与了植物的生长发育和非生物胁迫响应调节。蜡梅是我国特有的冬季开花植物,其开花时间大多在十一月到次年三月,是一年中最冷的时节,其独特的开花特征可能具有大量花发育和逆境胁迫相关的基因参与调控。目前,关于蜡梅的SUMO化修饰还尚未见报道。本文从‘罄口’蜡梅中,首次克隆获得了蜡梅SUMO E3连接酶基因CpSIZ1,并对CpSIZ1基因的基本特性、表达特性及生物学功能进行了研究,以探讨蜡梅CpSIZ1基因在蜡梅生长发育及逆境胁迫响应中的调节作用。本文主要结果如下:（1）CpSIZ1基因的克隆及分子结构特征分析。从蜡梅花cDNA中,克隆得到蜡梅CpSIZ1的cDNA序列（基因登录号为MH454597）,长度为4299bp,包含了2523bp长的最大ORF框、540bp的5’非编码区和1236bp的3’非编码区。从蜡梅基因组DNA中,克隆得到蜡梅CpSIZ1的gDNA序列,长度为6655bp,与CpSIZ1的cDNA序列相比,其gDNA序列包含了四条内含子,长度分别为1073 bp、1043bp、137 bp和103 bp。所有内含子都符合gt-ag的剪切规则。（2）CpSIZ1基因编码蛋白的结构特征分析。CpSIZ1蛋白分子式为C4023H6307N1125O1289S39,分子量为92.32kD,理论等电点为4.58,蛋白质不稳定系数38.81,是一个稳定的亲水蛋白。对CpSIZ1蛋白进行序列分析,发现蜡梅CpSIZ1属于SIZ/PIAS类型的SUMO E3连接酶,包含五个典型的保守结构域:SAP,PHD,PINIT,SP-RING和SXS domains。亚细胞定位显示,CpSIZ1蛋白既可以定位在细胞核又可以定位在细胞膜。（3）CpSIZ1基因在蜡梅中的表达特性分析。实时荧光定量PCR分析发现,CpSIZ1基因在蜡梅根、茎、叶和花中均有表达,在花朵中的表达量最高,其次是叶,在其它营养器官如根、茎中的表达最低;在花朵开放的各时期中,CpSIZ1基因在初衰期（stage 6）中的表达量最高;在一年中不同月份的成年植株成熟叶片中,CpSIZ1基因在十一至一月份的成熟叶片中的表达量最高。同时,在蜡梅幼苗中,CpSIZ1基因受到低温（4℃）、干旱(30%PEG6000)和盐（1M NaCl）等胁迫的显著性诱导表达,而不受高温（42℃）胁迫的诱导表达;CpSIZ1基因受到IAA（50 uM）、ABA（100uM）、GA（50uM）和SA（100uM）激素的诱导表达,但是SA激素诱导的CpSIZ1基因在各时间点之间的表达呈现不显著性差异;在蜡梅切花中,CpSIZ1基因也受到ABA（100uM）和GA（200uM）的诱导表达。结果表明,CpSIZ1基因在转录水平上广泛参与了蜡梅生长发育及非生物胁迫响应的调节。（4）蜡梅CpSIZ1启动子的克隆、顺式作用元件及表达特性分析。从蜡梅基因组DNA中,克隆得到5’上游一段长度为3398 bp的侧翼区域,将其视为CpSIZ1基因的启动子,并命名为CpSIZ1pro。顺式作用元件分析结果显示,CpSIZ1pro在3’端含有转录起始位点（TSS）,以及TATA-box和CAAT-box等调控元件,具有TATA-box型启动子的特征;同时,CpSIZ1pro还包含了光调控元件;包括低温、干旱、脱落酸、赤霉素、生长素等在内的非生物胁迫和激素响应元件,其中包含了多个MYB结合位点。CpSIZ1pro在烟草中的瞬时表达以及在拟南芥中的稳定表达都表明,克隆得到的全长CpSIZ1pro是具有转录活性的;并且,全长CpSIZ1pro启动子可以驱动GUS基因在转基因拟南芥第2d、4d和10d的种子和幼苗,以及根、茎、叶、花等组织和器官中表达,其中在叶和花中的表达量相对较高,而在果中不表达。（5）CpSIZ1启动子5’缺失片段的表达分析。构建了6个不同长度的启动子5’缺失片段,分别命名为CpSIZ1pro-P1/P2/P3/P4/P5/P6。将其转化拟南芥,进行稳定表达分析。结果表明,CpSIZ1启动子为正负调控区域并存,负调控区域位于-1832～-1390;CpSIZ1pro-P3（-767）为核心启动子区域,长度为全长片段的1/5,拥有全长CpSIZ1pro 80%的活性;位于-767～-729区域的CAAT-box对CpSIZ1启动子的转录效率起到了关键作用;CpSIZ1启动子的5’UTR区域仍具有活性,且其活性主要受光周期调控。全长启动子CpSIZ1pro的活性受IAA（50 uM）、ABA（100uM）、GA（50uM）激素和干旱(30%PEG6000)的诱导而显著性上调表达,而高温（42℃）和低温（4℃）胁迫诱导其活性下调表达。片段中,位于-1780和-507处的生长素顺式作用元件都参与了CpSIZ1启动子IAA激素的调节,而位于-507处的生长素顺式作用元件起到了主要的调节作用;位于负调控区域的赤霉素响应元件P-box（-1750）参与了启动子全长GA的调节,只是可能还需要-3398～-1832中部分序列的参与;位于-3398～-729的MYC顺式作用元件和ABA响应元件（ABRE）,以及位于-642处的MYC顺式作用元件可能都参与了ABA激素的调节;位于-3398～-1832中的MYC顺式作用元件可能参与到PEG胁迫当中;而全长CpSIZ1pro及5’缺失片段在转基因拟南芥植株中表现出对高低温胁迫的响应不明显。（6）转CpSIZ1基因的拟南芥表型分析。构建pCAMBIA2301G-CpSIZ1超量表达载体,分别转入siz1-2突变体和野生型拟南芥WT,经Kan抗性筛选和分子鉴定,得到纯合可用的互补表达HB株系和超量表达OE株系。表型观察发现,HB株系能恢复siz1-2突变体在生长上的侏儒表型、在开花时间上的早花表型,在低温处理下的敏感表型,以及在ABA激素处理下的敏感表型,HB恢复株系与WT植株表型相近。过量表达OE株系与WT相比,在上述表型中也显现出了显著性差异。除此之外,表型观察及相关数据统计均发现,HB株系和OE株系比WT莲座叶衰老得更快。结果表明,CpSIZ1基因可能参与植物生长发育如营养生长、叶片衰老和花期调控,以及非生物胁迫如低温胁迫等的响应及调节,并推测可能参与ABA信号传导途径的调节。（7）蜡梅CpSIZ1互作蛋白的初步分析。构建并验证了可用于CpSIZ1互作蛋白验证的诱饵质粒pGBKT7-CpSIZ1^C,它仅包含了CpSIZ1的1-536个氨基酸的序列。利用诱饵质粒pGBKT7-CpSIZ1^C,对蜡梅中已报道的非生物胁迫和衰老相关的基因,包括低温胁迫相关的基因:CpICE1a、CpICE1b和CpDERB1,非生物胁迫相关的MYB家族基因:CpMYB1、CpMYBR1和CpMYB5等,以及衰老相关的WRKY基因:Cp34517,Cp12441和Cp12571,进行互作关系验证。试验结果未发现这些基因所编码的蛋白与CpSIZ1蛋白有直接的互作关系,CpSIZ1相关的靶蛋白还需要进一步的筛选研究。