低温严重影响作物的生长、产量及分布。作为重要的热带经济作物,巴西橡胶树(Hevea brasilensis)对低温的耐受能力低,极易发生冷害,在低于10℃时便会大面积冻死。因此,研究橡胶树的耐冷机制具有重要意义。本研究主要克隆了橡胶树低温信号通路 INDUCER OF CBF EXPRESSION(ICE)-C-REPEAT BINDING FACTOR(CBF)中的关键基因HbICE2、HbCBF2及HbCBF3,并重点研究了 HbICE2在低温应答中的作用。此外,还研究了决定乳管分化和胶乳产量的关键激素茉莉酸,对橡胶树耐寒性能的影响及其作用机理。主要研究结果如下:1.从巴西橡胶树中克隆了HbICE2、HbCBF2和HbCBF3基因,其开放阅读框大小分别为1641bp,705bp和729bp;与其它植物的同族基因进行了氨基酸序列比对以及进化树分析,表明扩增得到的这些基因与其他物种中同族基因存在高度同源性。2.酵母双杂交实验结果显示HbICE2具有转录活性,且活性区域位于HbICE2的N端;酵母单杂结果显示它可以和MYCR顺式作用元件结合互作,表明HbICE2是一个转录因子。3.构建得到35S::ICE2-GFP转基因植株。通过对绿色荧光GFP的观察,证实HbICE2蛋白定位在细胞核中。4.通过分析转基因植株35S∷bICE2-GFP以及野生型植株在低温胁迫下的耐寒表型和存活率,发现过量表达HbICE2能明显提高拟南芥耐受低温胁迫的能力。5.冷胁迫相关的生理指标分析结果显示,转基因植株35S∷HbICE2脯氨酸和叶绿素含量高于野生型,而丙二醛含量、电导率和H2O2的积累都低于野生型,以上结果表明HbICE2能通过改变相关生理指标增强植物的耐寒性能。6.利用RNA-Seq全面筛选橡胶树在应对低温胁迫时的差异表达基因,发现有50个植物激素信号途径的关键基因差异性表达,其中有茉莉酸信号途径中的关键基因有8个,暗示茉莉酸参与调控橡胶树的低温应答。7.通过表型观察,发现外源施加茉莉酸甲酯能够缓解低温对橡胶树的伤害。进一步低温胁迫相关的生理生化指标检测结果显示,茉莉酸可以通过提高脯氨酸含量、降低电导率、丙二醛含量和H202的积累增强橡胶树的耐寒性能。8.实时荧光定量分析结果显示,在低温胁迫下,茉莉酸能够提高橡胶树CBF信号通路中的HbCBF1、HbCBF2、HbCBF3和HbCOR47基因的表达并且低温能诱导HbJAZs的表达。9.酵母双杂交实验分析结果显示,茉莉酸信号负调控因子HbJAZ1和HbJAZ12能与HbICE2相互作用,表明茉莉酸可以通过关键信号蛋白HbJAZ1和HbJAZ12调控ICE-CBF信号通路进而正调控橡胶树耐寒性能。以上研究结果表明,在低温胁迫下,巴西橡胶树的HbICE2基因能够诱导下游冷应答基因的表达改变植株细胞的相关指标来提高植物抵御低温胁迫的能力,并且茉莉酸可以通过关键信号蛋白HbJAZ1和HbJAZ12与HbICE2互作调控ICE-CBF信号通路进而增强控橡胶树耐寒性能。