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目前世界各地均受到旱期频繁增加的挑战,小麦作为四大作物之一,对维持世界粮食安全起着重要的作用。水通道蛋白（Aquaporins,AQPs）是在生物体细胞的膜系统上广泛存在的孔道蛋白,对于维持小麦根、茎、叶、花器官和种子等发育所需的正常水分生理环境有直接的调控作用。多方面的研究工作证实,AQPs可以直接或间接影响植物的耐旱水平。鉴于小麦耐旱机制和自身基因组的复杂性,从背景相对简单的水通道蛋白着手,对其参与耐旱的功能和机理进行研究,会为揭示小麦耐旱调控网络提供较为清晰明确的数据。1.本工作以生物信息的方法从Ensembl plant小麦基因组草图序列数据库中成功鉴定到105条TaAQPs基因,在与单子叶植物水稻和玉米进行基因结构特征和系统发育对比分析的基础上,将鉴定到的AQPs基因进行分类与命名,其中PIP亚族含53条基因,TIP亚族中有31条基因,有20条基因属于NIP亚族,而SIP亚族中仅鉴定出2条基因。之后,我们对TaAQPs基因的序列特征、进化关系、基因结构、顺式调控元件和基因表达等进行了一系列分析,为开展小麦水通道蛋白基因的进一步研究积累了数据。2.为了验证被鉴定基因的存在,我们将鉴定的小麦水通道蛋白基因分为PIP1、PIP2、TIP、NIP和SIP共5个组,每个组内基因进行多重序列比对,根据序列同源情况及序列保守性,选择合适的位点共设计了19对引物,并从不同品种中扩增水通道蛋白基因,结果既证明了被鉴定基因的存在,同时补充鉴定到一个基因TaNIP4-1a。3.选出参与小麦生理活动或与抗逆相关的关键水通道蛋白基因进行下一步的功能研究。受限于小麦遗传转化的复杂性,以半冬性小麦-科农199（KN199）为材料转化GFP基因,逐步优化了原生质体分离转化过程中的各项条件。优化后的条件为:选取10 d苗期的叶片作为原生质体分离的材料,酶解液的最优组分为1.5%纤维素酶+0.75%果胶酶+0.6 M甘露醇+20mM KCl+10 mM MES+10 mM CaCl2+0.1%BSA。酶解时间控制在5h左右,离心条件设为500 rpm,3 min;PEG4000来源要慎重选择,质粒浓度最好为1μg/μl。4.在优化的原生质体分离与转化条件的基础上,转化了大小分别为为6229bp和14515bp的pGEM-Ubi-GFP-nos质粒和pBinary-Ubi-GFP-nos-EVec202Nos质粒,均成功检测到了绿色荧光信号,且转化效率均达到70%,成功建立了相对稳定且高效的小麦叶肉细胞原生质体瞬时转化体系。此体系的建立,会为进一步解析包括水通道蛋白基因参与的小麦生物学研究奠定坚实的基础。