生物体是一个复杂的网络系统,细胞内的各种生理代谢过程都紧密相连,植物吸收营养元素不仅供给植物的生长,而且可以增强植物在干旱、高盐等逆境中的生存能力。克隆同时参与植物的营养吸收及抗逆反应的重要基因,分析基因的功能及作用机制,对于揭示植物营养吸收和抗逆反应的关系及调控网络具有重要意义。另一方面,可以利用这些重要调控基因转化作物,同时提高植物吸收营养元素及抵抗干旱等非生物逆境的能力。现有研究表明,拟南芥bZIP转录因子家族成员TGA4基因可以响应NO的信号增强下游基因的表达,参与植物氮素的吸收。部分植物bZIP家族转录因子被报道在抗旱方面也具有重要作用。本研究对TGA4基因在提高植物氮素吸收及抗旱性方面的作用进行了研究。结果显示:1)表达谱分析结果表明,TGA4基因在干旱和低氮胁迫条件下都被诱导表达。2)用巢式PCR的方法扩增拟南芥中TGA4基因的CDS序列,得到1216bp长的目的片段,并在拟南芥中过表达该基因,共获得11个T2代转基因株系,将WT（野生型拟南芥）与转基因植株分别进行干旱及低氮营养胁迫处理（低浓度氨态氮、硝态氮）,对不同生长时期的植株表型及生理指标进行观察和鉴定,结果显示,在干旱条件下转基因拟南芥的长势好于WT,各项抗旱生理指标也明显优于野生型拟南芥;在低浓度氮处理条件下,结果显示与WT相比转基因拟南芥吸收了更多的氮素。以上结果说明TGA4基因既有利于植物抗旱性提高,又能增加植物对氮素的吸收。3)为了进一步了解TGA4基因这两种功能之间的关系,将TGA4基因的突变体、WT及转TGA4基因拟南芥进行干旱处理,分别取样比较其谷氨酰胺合成酶活性、总氮量、硝酸还原酶活性,同时通过qRT-PCR的方法比较各待检测植株中NRT1.1、NR T2.1、NRT2.2、NRT2.5、NIA1、NIA2、GLN1.4、G-6-PD2等与植物氮吸收相关基因表达量的差异,结果显示在干旱条件下,在转基因拟南芥中NRT2.1、NRT2.2、NIA1、NIA2等氮素转运体的表达量高于WT,说明在干旱条件下时,TGA4基因的诱导表达能影响植物氮素的吸收及转运。根据以上结果推测在干旱条件下,TGA4基因可能通过对提高植物氮素吸收提高植物的抗旱性。另一方面,有报道指出提高液泡中的K+/Na+值能缓解外界盐胁迫对植物造成的抑制作用。为了研究植物钾离子吸收与高盐胁迫之间的关系,本研究采用参与植物高盐胁迫的三个主要蛋白SOS1,SOS2,SOS3（属于高盐胁迫主要信号途径:SOS信号转导途径）的突变体为实验材料,分析了在高盐胁迫条件下SOS突变体对K+吸收的变化,取得了一些研究结果:1)以SOS途径中三个要素的突变体（sos1,sos2,sos3）与WT为材料,将其在含有不同Na+/K+值的培养基上处理,观察各处理间与处理内突变体与野生型之间的表型差异,进行根系扫描、测定GRG并测定细胞内Na+、K+的含量计算Na+/K+值,同时RT-PCR分析K+转运体AKT1、AKT2、SKOR在处理与对照间的表达差异。结果表明当外界一价阳离子的总浓度小于110 mmol·L-1时,K+浓度的增加对盐胁迫造成的离子毒害作用有一定的缓解作用,但是SOS途径并不直接调控K+的吸收转运。同时将突变体与野生型拟南芥在含有低浓度NaCl的培养基上处理时发现sos3与sos1、sos2之间有明显差异,说明可能存在另外一种物质其作用于SOS3相似可以感知外界盐胁迫信号,并将这种信号传递给SOS2。