沙生植物柠条锦鸡儿生长在半干旱、干旱地区,抗逆性极强。本研究以前期构建的柠条锦鸡儿干旱处理前后的基因差异表达数据库为基础,通过生物信息学分析,获得抗旱候选基因,对部分候选基因进行了初步功能验证分析。主要结果如下:(1)从生物信息学分析得到的49个差异上调表达基因中,随机挑选14个基因进行qRT-PCR检测,结果发现它们的表达趋势均与测序数据结果一致。这表明前期所获得的干旱胁迫差异上调表达基因是正确的。(2)经过进一步的生物信息学分析,在49个差异上调表达基因中,只有22个基因具有完整ORF结构;利用所设计的特异引物进行PCR扩增,发现其中16个基因片段大小正确。(3)对这16个候选目的基因进行克隆,构建表达载体,采用In-Fusion方法连接目的基因与载体,构建重组质粒并转入大肠杆菌。并通过冻融法将重组质粒转入到农杆菌感受态中,验证阳性克隆后通过蘸花法转化拟南芥。获得转基因拟南芥种子后,将16个候选基因的转基因株系通过正常条件下培养观察根长变化,结果发现第9号、13号、18号基因的转基因株系的根长同野生型相比较长。其中,9号基因的转基因株系的根长显著高于野生型。(4)选择第9号基因的转基因株系进行进一步的干旱胁迫处理初步功能验证。对第9号基因的2个转基因株系分别进行了自然干旱处理和ABA、甘露醇、NaCl模拟干旱处理鉴定,发现第9号基因的转基因后代对各胁迫处理的抗性表现均优于野生型。对2个转基因株系的相关生理指标,包括叶片失水率、可溶性糖、叶绿素含量等进行检测,结果显示,与野生型相比,转基因植株抵御逆境胁迫的表现明显较强。这表明9号基因就是柠条锦鸡儿植物的重要抗旱基因之一。