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PxbHLH01(KJ466370)和PxbHLH02(KJ466371)是小黑杨 bHLH 转录因子家族的两个同源基因。本研究为揭示小黑杨PxbHLH01/02两个基因在逆境胁迫中的功能,分别对PxbHLH01/02的启动子活性和PxbHLH01/02在拟南芥中的异源表达进行了研究,同时对PxbHLH02在小黑杨中的过表达进行了功能分析,主要研究结果如下:1.构建了启动子pGUS-p植物瞬时表达载体,同时将PxbHLH01/02::GUS报告基因瞬时转化烟草植株。对转基因烟草植株进行GUS染色,结果表明PxbHLH01/02启动子具有启动活性,且在叶片处活性较高;进一步研究非生物胁迫及激素对烟草中GUS酶活性的影响,表明该启动子对NaCl、GA、H2O2、ABA、PEG及高温37℃处理均有明显响应。2.通过浸花法分别转化拟南芥野生型Col和upb1突变体,并获得转基因植株。研究野生型Col,upb1突变体,PxbHLH01/PxbHLH02转upbl突变体植株,PxbbHLH01/PxbHLH02基因过表达拟南芥根长的表型,结果表明PxbHLH01/PxbHLH02均可以恢复upbl突变体根长表型,证明PxbHLH01/02与AtUPB1是同源基因,且在功能上具有相似性。对PxbHLH01/PxbHLH02基因过表达拟南芥和野生型Col进行胁迫处理,结果表明,在高温37°、ABA、NaCl和干旱处理后,转基因拟南芥的萌发率要早于野生型Col0.5d～4.5d达到最高,在ABA、NaCl和干旱处理下,转基因拟南芥出现子叶绿化时间要早于野生型Col2d～3.5d;在NaCl和干旱处理下,PxbHLH01/PxbHLH02转基因拟南芥根长都明显高于野生型Col,分别是野生型Col的1.56倍/1.84倍和2.28倍/2.09倍,说明PxbHLH01/02基因对提高了拟南芥对逆境胁迫的耐受性。进一步研究了胁迫相关基因 AtAB11、AtAB12、AtAB13、AtSOD1、AtSOD2、AtMYB2、AtOST1、AtDREB2A和AtNCED3在PxbHLH01/PxbHLH02基因过表达拟南芥和野生型Col中表达水平,在转基因拟南芥中除AtSOD2外,其他的胁迫相关基因的表达量明显高于野生型,最高可达到野生型的82.84倍,说明在转基因拟南芥受到逆境胁迫时PxbHLH01/02基因能调控胁迫相关基因的表达进而增加植株抗逆性。3.对PxbHLH02转基因小黑杨和对照进行37℃高温、NaCl、甘露醇和ABA处理,结果表明在胁迫条件下,小黑杨对照组植株表现为叶片卷曲、枯黄,转基因小黑杨表现为更加嫩绿,损伤级数较小。胁迫处理后,转基因小黑杨的SOD和POD活性高于对照,最高可分别达到对照的1.25倍和5.54倍。对照组的H2O2含量、MDA含量和相对电导率都明显高于转基因植株,最高可分别达到对照的1.24倍、1.51倍和1.46倍,同时对转基因小黑杨和对照进行了 DAB和NBT染色,结果显示在干旱、NaCl、ABA和37℃胁迫处理后,对照组植株的叶片显示出颜色更深或面积更大的染色效果,说明PxbHLH02基因的过表达对小黑杨在37℃高温、NaCl、干旱和ABA胁迫下抗逆性的增加起到了重要作用。胁迫相关基因PxABA1、PxABA2、PxABA3、PxABA1、PxSOD2、PxMYB2、PxOST1、PxDREB2A和PxNCED3在转基因小黑杨和对照中表达水平分析表明,胁迫处理后,在转基因小黑杨PxbHLH02中,胁迫相关基因的表达量都会在不同时间点以不同程度有所上调,最高可达到对照的3090.54倍说明小黑杨PxbHLH02能够调控胁迫相关基因的表达进而增加植物在非生物胁迫条件下的抗逆性,与拟南芥中异源表达的研究结果一致。