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木薯（Manihot esculenta Crantz）属于热带农作物,主要种植地区分布在广州、广西、海南、福建、云南等省份。木薯根系发达,具有耐贫瘠和耐旱等特点,对热带间接性干旱和低温具有独特的响应机制。因此,剖析热带作物对低温和干旱胁迫的应答机制,对提高我国热带作物产量和品质具有重大意义。本课题在前期研究中,利用高通量测序和转录组分析等方法,筛选干旱和低温胁迫响应相关MeMYB2基因。利用实时定量荧光定量PCR检测,在不同胁迫处理下MeMYB2基因在木薯中的表达进行分析;采用GFP融合表达技术,确定MeMYB2基因的亚细胞定位;分段克隆MeMYB2基因,确定MeMYB2基因的自激活活性的具体位置;通过酵母双杂交技术、双分子荧光互补技术,筛选MeMYB2上游的互作蛋白并确定互作蛋白的关系;通过酵母单杂交技术,筛选MeMYB2调控的下游靶基因。研究结果为进一步阐明MeMYB2的功能和分子表达机制奠定基础。主要研究结果如下:实时荧光定量PCR结果表明,MeMYB2可能不参与ABA胁迫响应信号;在干旱胁迫处理下,木薯MeMYB2基因受干旱胁迫诱导显著下调。通过测定MeMYB2-RNAi转基因木薯和野生型木薯进行叶片离体12 h内的失水率,通过叶片表型分析和失水率检测可知,木薯MeMYB2基因在干旱条件下是负调控因子。亚细胞定位结果表明MeMYB2位于细胞核中。使用分子克隆方法,构建亚细胞定位表达载体35S:MeMYB2:GFP,利用农杆菌瞬时转化体系侵染烟草叶片,通过激光共聚焦显微镜检测烟草表皮GFP荧光信号,确定MeMYB2在细胞核中广泛分布。确定MeMYB2自激活活性结构域的具体位置结果表明,MeMYB2转录激活结构域在该蛋白编码区C末端的267AA-247AA之间。酵母双杂交技术结果表明,初步筛选出7个互作蛋白。其中Manes.15G115100.1（AD22）属于光调节素家族蛋白成员。NPH3在光调节介导途径中,能正调控光调节信号通路,在强光照作用下耐受性提高。Manes.05G142000.1（AD26）属于铜离子结合蛋白。在非生物胁迫下,能够调节植物体内铜的稳态作用,进而提高植株自身的抗氧化作用,而增强植物对病原菌的抵抗力。利用双分子荧光互补技术（BIFC）进一步验证MeMYB2候选蛋白结果表明,共注射YC-MeMYB2760与YN-MeNPH3、YC-MeMYB2760与YN-MePetB和YN-MeMYB2760与YC-MePetB组合的烟草叶片中出现荧光信号,并且荧光信号分别位于细胞质和细胞膜。表明MeMYB2760、MeNPH3和MePetB蛋白在烟草细胞中存在互作关系。酵母单杂交技术结果表明,筛选出与MeMYB2启动子结合的蛋白共33个。其中Manes.14G021900.1为HMA（Heavy-metal-associated）重金属结合蛋白,含有zinc finger结构域参与非生物胁迫应答。推测MeMYB2启动子可与HMA蛋白结合,从而参与木薯的非生物胁迫应答机制。以上结果为深入研究MeMYB2转录因子应答非生物胁迫机制和分子机理及开展热带作物分子育种提供理论依据。