梯棱羊肚菌(Morchella importuna)是一种具有重要经济价值的食药用真菌。一方面羊肚菌有诸多基础遗传学问题尚未被揭示,亟需一种有效的遗传技术手段来研究相关基因的功能。另一方面,作为一种需要覆土栽培的食用菌,梯棱羊肚菌与土壤间营养元素包括微量元素的交换尚不清楚。土壤污染问题,尤其是重金属镉的污染严重影响着生态环境、食品安全和人类健康,随着梯棱羊肚菌大田栽培面积的不断扩大,重金属镉污染的潜在风险增加,本研究试图找到梯棱羊肚菌中响应镉胁迫的关键基因,并阐述其在镉代谢方面的功能。铜伴侣蛋白(ATX1p)参与细胞内铜离子的转运,前人在酵母的研究中发现镉能竞争性结合ATX1p对细胞产生毒害,ATX1基因可能在响应镉胁迫方面发挥着关键性的作用。在梯棱羊肚菌遗传转化体系的建立方面,本研究首先利用载体pCAMBIA1391为骨架构建了转化载体p1391-u-gus,克隆了羊肚菌的泛素基因(Miubiquitin)启动子启动筛选标记基因——潮霉素抗性基因(Hyg)和其中一个报告基因——β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS);克隆了羊肚菌的三磷酸甘油醛脱氢酶基因(Migpd)启动子来启动另一个报告基因——绿色荧光蛋白基因(eGFP)。采用根癌农杆菌介导法,转化梯棱羊肚菌单孢菌株A50,共得到22个转化子,一筛转化率为8%。通过PCR检测、绿色荧光观察以及GUS染色实验,结果表明:梯棱羊肚菌转化成功。在梯棱羊肚菌响应镉胁迫相关基因研究方面,本研究首先在实验室条件下,通过不同浓度的镉外源添加实验探究梯棱羊肚菌单孢菌株A50的镉抗性规律,发现其对镉比较敏感。对不同镉浓度条件下A50相关侯选基因的表达水平进行测定,发现其中铜伴侣蛋白编码基因MiATX1表达显著下调,进而通过基因沉默和超量表达的方式对MiATX1基因功能进行研究。构建了MiATX1沉默载体p1391-MiATX1-i和超表达载体p1391-MiATX1-o,利用农杆菌介导的转化方法,转化梯棱羊肚菌单孢菌株A50,分别得到4个MiATX1基因下调明显的沉默转化子和4个MiATX1基因上调明显的超表达转化子。转化子的表型验证实验显示,MiATX1基因沉默转化子表现为镉抗性增强,而MiATX1基因超表达转化子则表现为镉抗性减弱,表明MiATX1基因表达与羊肚菌镉抗性呈负相关。上述结果表明:利用基因转化、基因沉默以及基因超表达等遗传技术手段,首次实现了外源基因在羊肚菌中的表达以及相关基因的功能验证,这对羊肚菌的分子遗传学研究具有重要意义。另外MiATX1基因在梯棱羊肚菌镉抗性方面发挥着重要作用,这对于深刻揭示羊肚菌镉代谢的分子机制,开展羊肚菌耐镉新品种的选育都具有十分重要的科学意义和实践价值。