密罗木是一种原产于南非的木本复苏植物,对干旱胁迫具有极强的耐受性,是亟待挖掘的重要基因资源。本研究在前人对密罗木开展的转录组学研究的基础上,克隆获得了一个受干旱脱水诱导表达的bHLH转录因子基因MfbHLH145,将其转化至模式植物拟南芥,对其功能进行了进一步研究,主要取得了以下研究结果:1.密罗木MfbHLH145基因克隆及序列分析本实验提取密罗木总RNA,并根据UniGene设计引物扩增得到MfbHLH145基因。测得MfbHLH145基因核苷酸序列全长1020bp,对其氨基酸序列进行分析,发现核定位信号序列PSKKRKL及典型HLH结构域,确定其为一个bHLH家族转录因子。2.MfbHLH145亚细胞定位构建2*35S:MfbHLH145:YFP荧光融合蛋白,用农杆菌感染七叶期本氏烟草,暗处理后使用激光共聚焦显微镜观察融合蛋白在烟草叶片中的瞬时表达情况,确定MfbHLH145定位于细胞核中,能够通过细胞核发挥正常的生物学功能。3.过量表达MfbHLH145基因拟南芥纯系植株筛选及鉴定构建35S:MfbHLH145:pGSA-1403真核表达载体,使用农杆菌转染的方法转入模式植物拟南芥,经过筛选获得T3代转MfbHLH145基因纯系lineE及lineF。实验分别使用200mmol/L、250mmol/L与300mmol/L浓度的甘露醇模拟干旱胁迫,100mmol/L与150mmol/L氯化钠模拟盐胁迫对过表达MfbHLH145基因纯系植株的幼苗及成株表型进行鉴定。在抗旱实验中,lineE及lineF较WT在幼苗实验中表现为主根更长须根数更多,在成株试验中表现为耐旱时间更久,复水后更容易恢复。在抗盐胁迫实验中,lineE及lineF较WT在幼苗实验中也表现为主根更长须根数更多,成株实验中表现为耐盐时间更长,持绿能力更强。表明lineE及lineF抗旱抗盐能力均较WT强。4.转MfbHLH145基因拟南芥植株生理指标测定测定自然干旱条件下过量表达MfbHLH145基因拟南芥纯系植株的叶片失水率、脯氨酸积累量及叶绿素含量,测定300mM氯化钠胁迫条件下脯氨酸积累量及200mM氯化钠处理下的叶绿素含量。实验表明过表达MfbHLH145基因纯系植株lineE及lineF的自然失水率较WT低,在干旱及300mM氯化钠处理下lineE及lineF的脯氨酸积累量较WT高,200mM氯化钠处理下lineE及lineF的叶绿素含量较WT高。5.转MfbHLH145基因拟南芥抗性相关基因表达量分析选取抗旱抗盐通路相关基因AtNCED3、AtP5CS5、AtRAB18、AtRD29A、AtRD22,分别对同一处理的转基因纯系植株及WT植株RNA提取及反转录,使用RT-qPCR对转基因植株及WT在不同处理条件下同一时间点内的相对基因表达量进行测定,发现在自然干旱及氯化钠胁迫下WT与lineE,lineF内一些基因表达量存在差异,推测lineE及lineF相较WT具有更高的抗盐胁迫能力。