小麦的叶绿体形式的GAPDH是由GAPA基因编码的四聚体。不同于胞质形式的GAPDH参与糖酵解途径,叶绿体形式的GAPDH在叶绿体中通过还原1,3-二磷酸甘油酸为3-磷酸甘油醛参与光合作用中的CO₂的固定。近年来,胞质GAPDH被发现参与植物的抗逆响应途径。同时,本实验室前期研究也表明小麦TaGAPA基因在非生物胁迫条件下表达量存在差异变化。故此,本文研究的目的是通过小麦的TaGAPA基因和启动子的功能分析来初步探索TaGAPA可能存在的抗逆功能。本文以中国春小麦为实验材料,克隆得到TaGAPA的基因序列和启动子序列。在基因水平,通过激光共聚焦显微镜技术验证TaGAPA的亚细胞定位情况,同时通过q RT-PCR技术检测不同胁迫条件下TaGAPA基因的表达情况;在启动子水平,利用Plant CARE软件对TaGAPA的启动子序列进行了顺式作用元件预测分析;同时构建启动子瞬时表达载体,对启动子在不同胁迫条件下的活性进行分析,后期探索GAPA的功能与其参与逆境响应途径的方式提供了基础。试验结果如下:1、小麦中共有3个GAPA基因,分别位于A,B和D染色体组上。由于3个基因的氨基酸序列相似性高达97.42%,故此仅克隆出一条CDS序列用于本文研究。该CDS序列全长1206bp,共编码402个氨基酸。对于启动子序列,本试验成功克隆得到了3条启动子序列,分别命名为TaGAPA1,TaGAPA2和TaGAPA3启动子,序列长度为1677bp,1917bp和2040bp。三条启动子序列的比对结果显示其相似性仅为50.98%,顺式作用元件分析表示3条启动子上都存在大量的顺式作用元件,其中以光响应元件最多,但是3条启动子序列上顺式作用元件的种类和数量不同,存在差异。其中TaGAPA1启动子以光响应元件最多;TaGAPA2启动子和TaGAPA3启动子都存在较多的干旱、低温响应元件;相较于其余2者,TaGAPA2启动子ABA响应元件偏多。2、通过构建p CMBIA1302-TaGAPA-GFP定位载体,瞬时转染烟草原生质体,用激光共聚显微镜观测结果说明GAPA定位于叶绿体中,是一个叶绿体蛋白。3、通过q RT-PCR检测TaGAPA基因在干旱（PEG）、H₂O₂、ABA和低温4℃胁迫下的时间表达模式,结果表明TaGAPA对4种处理都有响应,其中以H₂O₂的75倍响应最为剧烈,ABA胁迫的72倍次之。说明GAPA基因能响应逆境胁迫。4、通过构建GUS瞬时表达载体,经组织化学染色和不同胁迫条件下GUS酶活的测定分析表明,所克隆得到的3条启动子序列均有启动子活性,且对不同的胁迫响应不同,其中以TaGAPA2启动子对ABA的响应最为强烈。5、通过构建双荧光素酶载体,用Rluc/Fluc的比值来判定各启动子的活性和对胁迫的响应情况。结果表明,TaGAPA1和TaGAPA2启动子对ABA和低温胁迫有显著性响应;TaGAPA3启动子对低温有响应,对ABA无响应。