棉花是世界上重要的经济作物之一,但目前全球环境恶化,土壤干旱、盐渍化日益加重,这些问题成为限制棉花产量的主要环境因素。随着生物技术快速发展,利用基因工程技术培育抗逆新品种,对提高棉花产量,增强棉花适应逆境胁迫能力具有重要意义。近年来,陆地棉（Gossypium hirsutum L.）、海岛棉（Gossypium barbadense L.）等基因组测序工作陆续完成,克隆棉花抗逆基因、发掘其功能是研究的关键。本课题组前期以陆地棉中棉所12（ZM12）为材料,运用FOX-Hunting system和Gateway技术,构建了棉花各种胁迫处理下均一化cDNA文库以及棉花FOX拟南芥超表达库,从中筛选出超表达棉花基因MRI2-22、AGA4-168、MRI4-170、AGA4-119的拟南芥抗逆转基因株系,并在陆地棉（Gossypium hirsutum L.）中克隆了这些基因,对这些基因的功能进行了初步探究,主要结果如下:1.同源性分析表明MRI2-22和可可MRI2-22的遗传距离最近,两者都含有典型的WRKYGQK功能域和C2HC锌指结构。利用PlantCARE对MRI2-22启动子分析,发现含有乙烯响应元件ERE、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element、干旱响应元件MBS等顺式作用元件。2.MRI2-22超表达拟南芥在NaCl和Mannitol板上,主根较长、萌发快,子叶变绿比野生型早。qRT-PCR分析表明,MRI2-22主要在子叶和真叶中优势表达。在NaCl、PEG 6000、冷（4℃）、H₂O₂、机械损伤等非生物胁迫处理后MRI2-22表达量显著上调,在ABA处理后表达量下调。3.构建p35S::MRI2-22-GFP融合表达载体转化烟草,观察p35S::MRI2-22-GFP融合蛋白定位,发现MRI2-22定位在细胞核中。酵母自激活实验表明MRI2-22具有转录激活活性。4.利用VIGS技术,构建pTRV2载体,通过注射棉花子叶,qRT-PCR分析发现MRI2-22表达量下调。MRI2-22-VIGS沉默植株经胁迫处理后对NaCl较WT更敏感,表现为真叶黄化萎蔫。5.亚细胞定位分析表明,AGA4-168、MRI4-170蛋白定位于细胞核和细胞膜;AGA4-119蛋白定位于细胞膜。qRT-PCR分析表明,AGA4-168、MRI4-170和AGA4-119基因在棉花各个组织中都有表达,AGA4-168在棉花的茎中优势表达,MRI4-170、AGA4-119主要在子叶中优势表达。逆境诱导表达模式分析显示,AGA4-168、MRI4-170、AGA4-119基因受NaCl、PEG 6000、ABA、H₂O₂、冷（4℃）以及机械损伤等诱导表达。综上所述,在拟南芥中超表达棉花基因MRI2-22、AGA4-168、MRI4-170、AGA4-119发现它们参与NaCl和Mannitol的胁迫反应,在棉花中受多种非生物胁迫诱导表达。