营养胁迫是限制作物植株生长发育和产量形成的重要因素，揭示植物应答和抵御养分胁迫的分子机制对于改善作物耐逆遗传改良和生产实践具有重要意义。本研究在实验室前期工作基础上，对小麦miRNA家族成员TaMIR1118/CaM2-2模块抵御低氮能力和MADS转录因子成员应答低磷特征进行了研究。主要研究如下:　　1.低氮胁迫下，TaMIR1118及其烟草同源基因NtMIR1118在植株中表达上调，其靶基因钙调素基因CaM2-2的转录本数量降低。表明miR1118是单、双子叶植物中的保守miRNA家族成员，在转录后水平上对CaM2-2进行调控。与野生型植株相比，超表达TaMIR1118及下调表达CaM2-2烟草株系抵御低氮胁迫能力增强，表现为低氮胁迫下植株表型、生物量、氮含量、和抗氧化酶活性得到明显改善。　　2.表达分析表明，与野生型植株相比，超表达TaMIR1118及下调表达TaCaM2-2烟草株系介导植株硝酸盐吸收的硝酸转运蛋白（NRT）基因NtNRT1.1、NtNRT1.2.2以及抗氧化酶基因MnSOD2、NtCAT1;1、NtPOD1;3和NtPOD1.4、在上述转基因系植株的表达明显上调，表明上述基因在改善植株氮素吸收和活性氧清除功能中发挥重要作用。此外，上述转基因株系植株的亚硝酸酶基因NTNIR3、硝酸酶基因NTNR3及钙通道蛋白基因CCP6的表达也明显上调，表明miR1118/CaM2-2模块通过调控氮素吸收、氮素同化及活性氧内稳态相关基因的转录发挥重要调控效应。　　3.对小麦种属54个小麦MADS基因的分子分析表征和表达模式进行的研究表明，供试基因的cDNA全长变化为683 bp至1297 bp之间，编码氨基酸数目170至274个，编码蛋白的分子量19.21～31.33kDa，等电点5.74～9.63。聚类分析表明供试小麦MADS基因归属为11个亚家族。表达分析表明，丰磷条件下，供试基因的表达分属为高、中、低和极端低4个组别。其中，5个基因呈低磷胁迫下表达水平显著上调(TaMADS51、TaMADS4、TaMADS5、TaMADS6和TaMADS18)，4个呈低磷胁迫下表达水平显著下调（TaMADAGL17、TaMADAGL2、TaMADWM31C和TaMADS;14）。表明上述磷素响应基因通过转录水平的改变，在介导植株应答和抵御低磷逆境中可能发挥着重要作用。　　4.采用农杆菌介导的遗传转化法建立了上调表达TaMADS51的转基因株系。不同供磷处理试验表明，与野生型植株相比，上调表达TaMADS51转基因烟草植植株抵御低磷逆境的能力显著增强，表现为植株干质量和单株磷素积累量增大。表明该小麦MADS型转录因子基因在介导植株应答和抵御低磷胁迫过程中发挥着重要生物学功能。