烟草是世界上主要种植的非粮食经济农作物之一,烟草的烟叶品质直接与经济价值相关。而烟草在生长到一定阶段后将从营养生长转向生殖生长,不利于烟叶品质相关干物质的积累,所以待烟草长至成熟期时会对烟草进行打顶（去除顶端优势）管理来控制烟株的生殖生长。打顶在影响烟叶品质和产量的过程中,会引起烟草产生一系列的响应。前期研究发现打顶后NtZAT12-like（LOC107803862）基因表达发生了明显改变,为了阐述该基因在烟草打顶响应中的生物学功能,本文首次克隆了烟草NtZAT12-like基因,主要研究结果如下:1、NtZAT12-like基因在烟草的根、茎、叶中均有表达,在叶中的表达高于根和茎。在幼苗期,茎中NtZAT12-like基因表达量是根中的1.89倍,叶中表达量是根的5倍;在旺长期,茎中NtZAT12-like基因表达量是根中的5倍、叶中表达量是根的8.2倍;在成熟期,茎中NtZAT12-like基因表达量是根中的5.2倍、叶中表达量是根的11倍。2、从烟草K326中克隆了NtZAT12-like基因的启动子,经序列分析发现,NtZAT12-like基因的启动子序列中有干旱、高盐、低温、防御等多个非生物胁迫的响应元件;构建了p MDC164-GUS-NtZAT12-like:promoter载体,转化获得转基因拟南芥,瞬时表达分析发现打顶、干旱、高盐、低温等胁迫能够促进NtZAT12-like基因的表达,与该基因表达的q PCR分析结果一致,说明NtZAT12-like基因能够参与这些胁迫响应过程。3、从烟草中克隆出NtZAT12-like基因并对其进行基因序列特征分析,该基因只有一个外显子,编码的蛋白含有173个氨基酸,48-72和91-115个氨基酸是该蛋白的保守序列。将构建的p CAMBIA1302-GFP-NtZAT12-like载体瞬转本氏烟后,发现NtZAT12-like定位到了植物细胞核中。4、打顶作为一种机械伤害,能够增加烟叶内活性氧的累积,促进NtZAT12-like基因的表达。ASA+GSH处理减轻了打顶对活性氧累积的诱导效应后,发现打顶对NtZAT12-like基因表达的促进效应也降低了,因此,活性氧可能参与打顶对NtZAT12-like基因的调控过程。5、为了探讨NtZAT12-like基因在打顶响应中的功能,构建了p CAMBIA1300-NtZAT12-like和p FGC5941-NtZAT12-like载体,转化获得转基因烟株。研究结果显示,打顶能增加野生型和转基因烟叶中超氧阴离子、H2O2、丙二醛的含量,提高SOD、POD、CAT、APX、GR酶活性;过表达烟株中超氧阴离子、H2O2、丙二醛含量低于野生型,SOD、POD、CAT、APX、GR酶活性高于野生型烟草;而沉默表达烟株中超氧阴离子、H2O2、丙二醛含量高于野生型烟叶,SOD、POD、CAT、APX、GR酶活性低于野生型烟草,表明NtZAT12-like基因过表达能够增强烟株的抗性。Nt ORK1基因是烟草根系钾外排通道基因,烟草打顶既能够增加Nt ORK1基因的表达,打顶又能降低烟叶中钾的含量。本论文研究结果显示,Nt ORK1基因的表达量在过表达烟株中高于野生型烟株,而Nt ORK1基因的表达量在沉默表达烟株中低于野生型烟株,表明Nt ORK1基因的表达受NtZAT12-like的调控,因此,NtZAT12-like基因参与打顶对烟草钾代谢的调控过程。