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NAC（NAM,ATAF1/2,CUC1/2）转录因子是植物中具有多种生物学功能的一类转录调控因子,广泛参与植物的生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程。目前,已有大量研究报道了NAC转录因子家族对植物响应非生物胁迫的调控机制,然而对于NAC家族中的NAC100和NAC055基因功能鲜有报道。长叶红砂（Reaumuria trigyna）为阿拉善荒漠区特有的起源十分古老的珍稀泌盐植物,因其独特的形态结构和有效的耐盐策略,成为生长在极端盐渍环境中盐生植物的典型代表,对干旱、盐渍化荒漠环境具有极强的适应性。国内外针对转录因子在长叶红砂响应极端的逆境胁迫的调控机制研究甚少。本论文基于长叶红砂转录组数据库,对长叶红砂NAC转录因子基因家族进行了鉴定和进化分析,筛选到2个分别响应盐和干旱胁迫的NAC转录因子（RtNAC100和RtNAC055）,采用荧光定量PCR、酵母单杂交、荧光素酶实验等技术,对其转录调控途径进行深入分析,并将RtNAC100和RtNAC055基因转化拟南芥和杨树,验证其在植物响应盐和干旱胁迫中发挥的生物学功能。对长叶红砂的抗逆分子机理有了新的更加全面的认识,为挖掘野生植物优良的抗逆基因资源提供了理论基础。主要结果如下:1.从长叶红砂转录组数据库鉴定出56个NAC转录因子,其中35个具有完整的ORF（包含完整的NAM结构域）。以拟南芥NAC家族为参照,将长叶红砂NAC家族基因分成4个亚家族。多序列比对及MEME序列结构分析显示,长叶红砂NAC家族具有典型的NAM结构域（A-E）。荧光定量PCR检测发现,RtNAC100基因主要受高盐、Me JA、ABA诱导表达,而RtNAC055受盐、干旱诱导表达。2.亚细胞定位分析发现RtNAC100/055定位在细胞核中,符合转录因子特征;酵母转录激活实验证明RtNAC100/055具有转录激活活性;酵母单杂交实验证明RtNAC100/055能与NACRS序列结合;将两个基因的启动子转化拟南芥进行表达特性分析,发现转RtNAC100启动子拟南芥受Me JA诱导最为显著,在拟南芥侧根、叶片、花瓣和果柄顶端中特异性表达;而转RtNAC055启动子的拟南芥主要在气孔和根中特异性表达。3.表型分析发现,盐和Me JA胁迫后长叶红砂幼苗出现叶片衰老现象,基因定量分析结果显示,叶片衰老相关基因（Rt SAG12）、活性氧合成相关基因（Rt Rboh E）和RtNAC100表达量显著上调。同样,干旱胁迫下RtNAC055、活性氧合成相关基因（Rt Rboh E）、干旱响应基因（Rt DREB1.1）和脯氨酸合成途径关键基因（Rt P5CS1）表达模式一致,初步确定RtNAC100和RtNAC055可能的候选靶基因。分别克隆候选基因的启动子,序列分析发现均含有多个NACRS结合位点。采用酵母单杂交和荧光素酶活性实验进一步证明,RtNAC100与Rt SAG12、Rt Rboh E基因共表达,参与盐胁迫下植物ROS的生成和PCD的调控;RtNAC055与Rt P5CS1、Rt Rboh E和Rt DREB1.1基因共表达,参与植物的耐旱性的调控。4.在拟南芥中过表达RtNAC100验证该基因功能,结果显示,过表达RtNAC100基因株系对高盐胁迫敏感,其种子萌发率、根长、株高、鲜重和叶绿素含量都要显著低于野生型;同时组织细胞化学染色分析显示,转基因植株根系细胞死亡程度和H2O2含量都显著升高;转基因株系叶片萎蔫和黄化程度显著高于野生型;盐胁迫下转基因株系的POD、CAT酶活性显著低于野生型,H2O2、MDA和O2.-含量显著高于野生型;离子含量检测显示高盐胁迫下转基因株系Na+、Ca2+含量和Na+/K+显著高于野生型。荧光定量PCR检测发现,盐胁迫下转基因株系ROS生成相关基因（At Rboh B/D/F）、叶片衰老相关基因（At SAG21/24）、PCD相关基因（At PDCD5、At AEP1/3）表达量显著高于野生型,离子转运相关蛋白（At SOS1、At NHX1）表达量显著低于野生型。表明RtNAC100通过打破植物抗氧化系统和离子转运系统的动态平衡,促进ROS和Na+积累,并激活“ROS-Ca2+hub”,诱导PCD相关基因表达。加速盐诱导的植物PCD,降低植物的营养生长消耗,确保植物个体的存活。5.将RtNAC055遗传转化拟南芥突变体和杨树验证该基因功能。在拟南芥atnac055突变体中回补RtNAC055,RtNAC055能够提高突变体对干旱胁迫耐受性。干旱处理下,RtNAC055提高了回补株系幼苗的根长,回补株系的叶片温度、植株存活率显著高于突变体。将RtNAC055基因遗传转化杨树,正常条件下转基因杨树气孔导度和叶片蒸腾速率均显著低于野生型,水分利用效率显著高于野生型;干旱条件下转基因杨树脯氨酸、MDA、叶绿素含量、POD酶活、RWC、离体叶片失水率、Fv/Fm等指标明显优于野生型,转基因株系气孔ROS（H2O2）水平明显高于野生型,加速了气孔闭合。采用荧光定量PCR检测发现,干旱胁迫下转基因杨树中脯氨酸合成相关基因（Pt P5CS2）、响应干旱相关基因（Pt DREB2.2/2.6）、活性氧合成相关基因（Pt Rboh D/F）被显著诱导表达。说明RtNAC055通过维持植物体内抗氧化系统和ROS水平的动态平衡,调节植物气孔关闭,降低蒸腾速率,提高植物耐旱性。