低温逆境胁迫是限制植物生长发育的重要因子。当植物处于低温逆境胁迫时,一系列与抗逆相关的基因被诱导表达,而CBF (C-repeat binding factor)基因编码的转录因子就可以激活这一系列与抗逆相关的功能基因的表达。早春短命植物是一类在春季或夏初短时间里迅速完成生活周期的特殊生态类型的草本植物。早春短命植物在低温条件下可正常萌发生长,其必定具备高效的抗冷机制。本研究以绵果荠[Lachnoloma lehmannii Bunge]、卷果涩荠[Malcolmia scorpioides (Bunge) Boiss]粗果庭荠[Alyssum dasycarpum Steph. ex Willd]三种早春短命植物为材料,对它们开展了抗冷性评价,并进行了绵果荠和卷果涩荠抗冷相关的CBF基因克隆,生物信息学分析、表达量分析及其原核表达载体构建等研究,为进一步研究CBF基因功能奠定基础,并为深入研究早春短命植物抗寒分子机理提供理论指导。1、4℃条件下对三种早春短命植物进行不同时间的低温处理,测定其7项生理生化指标,综合评价三种植物的抗冷能力。结果表明,三种植物的抗冷能力从大到小依次为：卷果涩荠>绵果荠>粗果庭荠；单一生理生化指标很难反映植物抗冷能力,相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量、SOD酶活性及POD酶活性能较好反映各材料的抗冷性大小,可作为早春短命植物抗冷性鉴定的综合参考指标。2、通过同源克隆策略和RT-PCR技术,克隆了绵果荠和卷果涩荠的CBF基因,并设计全长引物对其进行验证。测序结果表明己成功获得绵果荠、卷果涩荠的CBF基因,通过对拼接得到的cDNA和验证所得的DNA进行比较,发现CBF基因不含有内含子。将克隆所得基因序列提交到GenBank数据库,获得基因登录号,绵果荠CBF基因登录号为JQ687132,卷果涩荠CBF基因登录号为JQ687138。3、用生物信息学方法分析、预测绵果荠CBF、卷果涩荠CBF基因的结构及功能特点。绵果荠和卷果涩荠CBF基因及其编码蛋白都具有CBF基因家族成员共有的特征,初步判断克隆所得的绵果荠和卷果涩荠CBF基因具有与其他植物CBF基因相似的功能,将绵果荠的CBF基因命名为LICBF基因,卷果涩荠的CBF基因命名为MsCBF基因。4、使用荧光定量RT-PCR技术,以Actin基因为内参对LICBF基因、MsCBF基因的低温诱导表达量进行分析。结果表明,当胁迫2h时,MsCBF的表达量达到最大,与对照相比提高了近10倍。在低温胁迫6h时,根、茎、叶中的LICBF基因表达量均达到最大值。在24h时,LICBF, MsCBF表达量均下降到与对照相近的水平。说明这两个基因的表达受到低温胁迫的诱导,并且基因的表达与绵果荠和卷果涩荠的抗冷具有一定联系。5、设计加酶切位点的卷果涩荠MsCBF表达引物,扩增两端有双酶切位点的MsCBF ORF全长,利用DNA重组技术,将该片段插入原核表达载体pET-28a,成功构建了CBF基因的原核表达载体pET-28a-MsCBF。