大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)起源于我国,是我国种植面积最大的蔬菜作物。大白菜对高温敏感,夏季栽培的大白菜产量和品质都严重下降。因此,提高大白菜耐热性是实现大白菜周年供应的重要举措。热激转录因子(Heat shock transcription factor,HSF)在热胁迫下可以激活热激基因表达,并进而提高植物耐热性。但到目前为止,尚未见关于大白菜HSF基因耐热功能的研究。通过大白菜HSF基因耐热功能的研究,将为大白菜耐热分子辅助育种提供理论依据,具有重要的理论和应用价值。本研究取得的结果如下:1大白菜HSF基因鉴定及表达模式分析本研究从大白菜基因组中共鉴定31个HSF家族基因。利用荧光定量PCR(RT-qPCR)的方法对其表达模式进行分析发现,除BrHSF3和BrHSF4未检测到转录表达外,其它29个成员对低温或者高温都表现出不同程度的响应。其中BrHSF13和BrHSF14对35℃高温响应最强烈,转录水平分别是对照的3500倍和2000倍。2 BrHSF14基因克隆及拟南芥转化利用RT-PCR方法克隆BrHSF14基因CDS序列。以pCAMBIA-35s-OCS为载体骨架,构建BrHSF14基因过量表达载体,然后将构建的表达载体在农杆菌介导下利用浸渗花蕾法转化拟南芥。对卡那霉素抗性植株利用半定量PCR方法和荧光定量PCR方法检测发现转基因植株均可正常转录表达目的基因。3转基因拟南芥耐热性分析高温胁迫下,比较野生型、Vector-control和过量表达BrHSF14基因植株发现,经过38℃2h、22℃2d、44℃4h,然后22℃4d处理后,野生型和Vector-control大部分死亡,两个转基因株系只有少部分死亡,存活率明显比野生型和Vector-control幼苗高。另外,测定热胁迫条件下不同基因型植株的叶绿素荧光参数发现,过量表达BrHSF14基因的两个拟南芥株系的结构功能指数(SFI)和性能指数(PI)显著高于野生型和Vector-control。上述结果表明过量表达BrHSF14基因可显著提高拟南芥的耐热性。4转基因拟南芥耐热机制分析利用荧光定量PCR的方法检测了10个与耐热性相关基因(APX2、Gosl1、HSFA2、HSP17.7、HSP 18.1、HSP 25.3、HSP70、HSP101、RPS和RPS17)的转录表达水平,结果表明,室温条件下上述基因在过量表达BrHSF14基因的拟南芥中的转录表达水平均高于野生型和转空载体植株。推测BrHSF14提高转转基因植株的耐热性可能与上述基因的上调表达相关。