植物的生长过程需要很多必要的环境条件,如适宜的水分、温度等,长期生存在不利环境中的植物为了更好的生长发育,进化出了一系列对抗逆境的机制。通过生物技术手段研究植物的抗逆机理、克隆与鉴定抗逆基因,对于深入研究植株的抗逆机制以及提高植株抗逆性具有十分重要的意义。HVA1基因最早从大麦中克隆出来,属于LEA基因家族成员,许多研究表明HVA1基因对于提高植株的抗旱及耐盐能力具有重要作用。烟草是重要的经济作物之一,又由于其易于遗传操作、再生能力强的特点成为了生物工程领域的模式植株之一。本研究通过克隆大麦中的HVA1基因并将其转入烟草中,以进一步验证该基因对于植物抗逆性的影响,同时为提高烟草遗传性状提供理论依据。本研究得到结果如下:1.大麦HVA1基因的克隆:以HVA1基因序列设计引物,对大麦cDNA进行PCR扩增等一系列实验,获得大麦HVA1基因片段用以转化。2.转基因植株的获得:本研究中共侵染烟草外植体650块,通过共培养、筛选培养等过程获得抗性芽86个,最后炼苗移栽成活转基因植株16棵。3.转基因植株检测:(1)经过PCR检测初步证实大麦HVA1基因整合入烟草基因组中。(2)利用Southern杂交检测进一步证实HVA1基因以不同拷贝的形式整合入烟草基因组的不同位点中。(3)经RT-PCR检测证实,烟草抗性植株中的HVA1基因在RNA水平表达。4.转基因植株耐盐性检测:经耐盐检测证明,烟草抗性植株比野生型植株耐盐能力更强,具体表现在转基因植株萌发时期发芽早,发芽时间提前40%;低盐胁迫时幼苗生长旺盛,高盐胁迫时存活时间长,存活时间可增加13.5%。5.转基因植株抗旱性检测:抗性植株在干旱胁迫下,生长状态更为旺盛,根系更为发达,平均根长相比于野生型增加8.9%,根平均干重增加64.7%;并且经叶片保水力检测证明,转基因植株叶片保水力更强,较野生型植株增加97.4%,说明其抗旱能力比野生型更强。