盐碱胁迫和氧化胁迫是常见的对作物产量造成极大影响的非生物胁迫因素,对植物中这些非生物逆境抗性相关基因进行挖掘并探究其机制,是当前作物育种的重要工作之一。ARFs是一类调控生长素响应基因表达的转录因子。目前对ARFs功能的报道多集中于其对合成与代谢、运输和信号转导等方面的调控,近年来,逐渐有报道证实ARFs还在植物响应胁迫相关途径中发挥重要作用,其在作物育种中的价值也得以体现。前期实验室通过非对称体细胞杂交获得了耐盐碱能力明显提高的小麦渐渗系新品系山融4号（SR4）,并在SR4碱处理后的转录组分析中发掘出一个诱导表达上调明显的基因TaARF9。前期实验室在模式植物拟南芥中过量表达进行初步功能分析发现能够增强拟南芥的耐盐碱、氧化胁迫能力,由此推测,TaARF9在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本论文在此基础上进一步对TaARF9应对非生物胁迫中的功能和分子机制进行研究,主要研究内容包括:1.TaARF9功能分析同源多序列比对结果显示该基因同来自二穗短柄草、节节麦、高粱、水稻、小米和玉米等的ARF9序列十分相似,尤其与节节麦同源性达99.85%,说明TaARF9在进化上具有较高程度的保守性。在NCBI上对TaARF9蛋白进行保守结构域分析（CD-search）发现,TaARF9主要包含C端的二聚作用结构域（CTD）和近N端的B3-DNA结合结构域（DBD）及中间域（MD）,该结构属于ARFs转录因子家族的典型结构。亚细胞定位结果显示TaARF9主要定位在细胞核,这与其转录因子的特征相吻合。启动子分析结果显示,该基因启动子区存在较多的光响应元件和胁迫响应元件,暗示TaARF9可能在小麦响应多种非生物胁迫的过程中发挥重要作用。通过对TaARF9转基因拟南芥纯系进行表型实验发现,TaARF9的过表达能显著增强拟南芥对碱胁迫和氧化胁迫的抗性,此外,过表达系中与ROS产生相关基因包括AtRbohC、AtRbohE、AtRbohG等显著性上调表达,且进一步研究发现TaARF9可以直接上调AtRbohC、AtRbohE等基因的表达使植物体内ROS合成增加,而ROS积累增加和植物抗性增强之间是否有关联则需要我们进一步探究。2.TaARF9抗逆机制分析我们前期研究发现,TaARF9具有体外自激活活性。为了筛选TaARF9的互作蛋白,我们通过人工截断方法对TaARF9的自激活域予以筛查,发现TaARF9的转录激活区位于N端的FN（1-123aa）和F2（330-434aa）两个区域,因此,我们将TaARF9的这两个区域删除后利用剩下的片段Δ2N作为诱饵蛋白进行酵母双杂交文库筛选,寻找TaARF9互作蛋白。通过酵母双杂交文库筛选及随后的双分子荧光互补（BiFC）实验验证后,我们确定TaARF9的互作蛋白为TaIAA34。同源多序列比对结果显示,TaIAA34与节节麦和大麦的IAA25序列极相似,同源性达到了 97.62%,说明TaIAA34在进化上具有很高的保守性。TaIAA34与TaARF9互作后如何调控TaARF9的功能有待进一步研究。3.TaARF9在小麦中的遗传学分析为了分析TaARF9在小麦中的功能,我们构建了小麦过量表达载体进行小麦遗传转化并获得了小麦转基因株系用于耐碱功能分析。与转基因拟南芥的结果相反,小麦转基因系在碱胁迫处理后呈现明显的敏感表型,其具体原因尚不清楚。我们搜寻到几个小麦中的ROS通路Marker基因,经GUS报告基因试验,我们确定TaRbohF为TaARF9在小麦中调控的靶基因,TaARF9可以通过结合其的启动子激活它的表达。而TaARF9、TaIAA34及TaRbohF三者之间具体是如何进行调控的则还需要我们进一步探究。