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缺铁是限制果树特别是苹果树生长和果实品质的重要因素之一。多年来,人们围绕植物抗缺铁机理开展了许多研究,然而苹果抗缺铁的分子机理仍然不清楚。在实验室筛选到苹果铁高效基因型砧木小金海棠的基础上,本研究以小金海棠为试材,从中克隆到了两个受缺铁诱导表达的转录因子,命名为MxFTT和MxIRO2,分析及验证了其特性和功能,并研究了其与小金海棠铁吸收相关的两个重要功能基因MxIRT1和MxFRO2启动子之间的关系。研究结果为小金海棠铁吸收机制的深入挖掘奠定了基础。根据苹果金冠基因组和已报道的与铁吸收相关转录因子的信息,克隆到了小金海棠MxFIT基因,其开放阅读框为966bp,编码321个氨基酸,属于螺旋-环-螺旋(bHLH)结构的转录因子,亚细胞定位分析表明MxFIT定位在细胞核,酵母单杂交表明MxFTT在酵母细胞中具有较强的激活能力。通过将MxFIT纯化蛋白注射新西兰大白兔获得了MxFIT抗体,利用实时荧光PCR和Western Blot分析了其在转录和翻译水平的表达,MxFIT主要在小金海棠根系中表达,在叶片中几乎不表达。在根中,缺铁不仅可以强烈诱导MxFIT基因表达,而且可以诱导MxFIT蛋白积累,说明MxFTT在转录和翻译水平上均受缺铁调控。在拟南芥中过表达MxFIT可使转基因植株在缺铁条件下增强铁的吸收应答反应,提高了植株的抗缺铁能力。因此,MxFIT在缺铁应答反应中起着重要的作用。同时克隆到了另一个bHLH家族转录因子MxIRO2,该转录因子基因的开放阅读框为762bp,编码253个氨基酸。亚细胞定位显示MxIRO2定位在细胞核,MxIRO2和GAL4DNA结合域的融合蛋白在酵母中能激活LacZ报告基因的表达,其激活能力较弱,可被1mM3-AT抑制。通过将纯化的MxIRO2蛋白注射新西兰大白兔获得了MxIR02的抗体,利用实时荧光PCR和Western Blot分析了其在转录和翻译水平的表达,结果表明MxIRO2在小金海棠的根部和叶部均受缺铁诱导表达,在转录和翻译水平的表达均先升高后降低。酵母双杂交表明MxFIT和MxIRO2之间存在互作关系,利用烟草注射瞬时表达方法发现MxFIT和MxIR02同时注射烟草时可激活MxIRT1和MxFRO2启动子；将含启动子删除片段的农杆菌注射烟草表明MxIRTl启动子在-485～-236bp处存在与MxFIT和MxIRO2转录因子结合的序列,MxFRO2启动子在-813～-564bp处存在与MxFIT和MxIR02转录因子结合的序列。通过转化原生质体方法检测了MxIRT1和MxFRO2启动子的活性, MxIRT1启动子在-764～-485bp处存在增强启动子活性的元件,MxFRO2启动子在-1704～-1228bp和-564--329bp处存在增强启动子活性的元件。本研究从转录因子与功能基因启动子的关系入手证明了MxFIT和MxIRO2互作后可调控MxIRTl和MxFRO2,同时利用转基因拟南芥也证明了IRT1和FRO2是FIT调控的下游功能基因。因此,MxFTT和MxIRO2是小金海棠铁吸收调控过程中的重要转录因子。