甘薯[Ipomoea batatas（L.）Lam]是一种典型的短日照作物,喜光耐旱,根系发达;因其具有高产、适应性强、营养价值高等优点成为我国重要的粮食作物,在全国各地均有种植,但其产量仍会受到高温、干旱及盐碱等环境因素的严重影响,因此研究甘薯抗逆相关基因对于降低非生物胁迫对甘薯产量的影响以提高甘薯产量起着重要的作用。海藻糖是天然双糖中最稳定的非还原性双糖,不仅可以为生物体提供能量,而且在抗逆反应中对生物体起着至关重要的保护作用。海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phasphate synthase,TPS）是植物体内唯一海藻糖合成途径——TPS/TPP途径中的关键酶,具有无法替代的作用,目前已有许多研究证实了TPS基因在不同植物中的过表达会增强植物抵御非生物胁迫的能力。本研究对三浅裂野牵牛（Ipomoea trifida）和三裂叶薯（Ipomoea triloba）进行了TPS家族鉴定及生物信息学分析;并利用前期从甘薯中克隆且进行修饰的△NIb TPS1基因所构建的植物表达载体,分别转化拟南芥和甘薯,获得过表达株系,并对其进行抗逆功能鉴定。结果如下:（1）在三浅裂野牵牛和三裂叶薯中分别鉴定出10个ItfTPS和10个Itb TPS,聚类结果表明其分为TPSⅠ和TPSⅡ两大类;ItfTPS与Itb TPS基因编码氨基酸长度在842～940之间,等电点范围在5.46～6.69;基因结构、motif和蛋白保守结构域分析发现,属于同一类的基因拥有相似的基因结构、motif和蛋白保守结构域,染色体定位结果也显示ItfTPS和Itb TPS在染色体上的位置近似,说明TPS基因在进化过程中具有保守性;组织表达模式及不同胁迫下的表达模式分析显示,ItfTPS和Itb TPS在不同组织中的表达存在差异,且对不同胁迫有着不同的响应模式。（2）将前期构建的△NIb TPS1-p GWB5植物表达载体利用蘸花法转入拟南芥中,利用潮霉素进行筛选后进行PCR鉴定,成功获得了10个△NIb TPS1过表达拟南芥T3代纯合株系。选择3个△NIb TPS1拟南芥株系（简称△T）△T-9-1、△T-12-7、△T-19-4用于基因抗逆功能研究。在渗透胁迫和盐胁迫条件下,△NIb TPS1基因拟南芥过表达系种子的萌发率显著高于野生型WT,说明△NIb TPS1基因增强了拟南芥种子萌发期的抗渗透胁迫和盐胁迫的能力;在渗透胁迫条件下,拟南芥幼苗的根系伸长及植株鲜重也显著高于野生型WT,说明△NIb TPS1基因能够显著增强拟南芥幼苗抗渗透胁迫的能力。初步证实△NIb TPS1基因在拟南芥中的异源表达能够提高拟南芥对逆境的耐受性。（3）将前期构建的△NIb TPS1-p GWB5植物表达载体利用农杆菌介导的甘薯愈伤转化法转入甘薯植株中,通过PCR鉴定,成功获得了8个△NIb TPS1甘薯过表达系;通过q RT-PCR对8个过表达株系进行△NIb TPS1基因的相对表达量分析发现,△T-2、△T-4、△T-11中△NIb TPS1基因的相对表达量最高。（4）选取基因相对表达量较高的△T-2、△T-4、△T-11用于基因抗逆功能鉴定研究。在干旱胁迫和盐胁迫条件下,△NIb TPS1的过表达增强了甘薯植株中的超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）四种抗氧化酶活性,从而降低了甘薯植株中MDA和O2·-水平,过表达系甘薯长势和Fv/Fm较野生型WT有着显著提升。胁迫后过表达系的△NIb TPS1基因表达量较野生型WT显著增强,而Ib TPP基因表达量及海藻糖含量无明显变化,由此推测△NIb TPS1在植物的抗逆体系中起着重要的作用。以上结果表明,△NIb TPS1基因的过表达通过提升抗氧化酶活性,增强了甘薯对干旱和高盐胁迫的抗逆能力。