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干旱、低温、盐渍等非生物逆境严重影响小麦生产。抗逆相关基因及其启动子的克隆及功能分析,有助于阐明小麦抗逆分子机制、对利用分子育种手段改良小麦抗逆性具有重要意义。启动子作为调控基因表达的开关,研究其调控元件对转基因育种具有重要应用价值。本课题组前期已初步完成了抗逆基因TaFRAs (FRA:F-box Protein Related to Abiotic Stress)及其启动子序列的克隆和功能分析。在此基础上,本研究基于不同启动子顺式作用元件分布,对TaFRAs三个启动子进行5’端缺失分析,分别克隆4个(Pro_TaFRA1-1、-2、-3、-4)、3个(Pro_TaFRA2-1、-2、-3)、4个(Pro_TaFRA3-1、-2、-3、-4)5’端不同长度缺失的启动子片段,每个片段与GUS基因融合构建表达载体,通过农杆菌介导侵染拟南芥,获得稳定遗传的纯合体。对不同株系纯合体进行ABA (100μM)、干旱(20% PEG-6000)、盐(200mM NaCl)及低温(4℃)非生物胁迫处理,经测定不同取样时间点样品的GUS活性,系统研究TaFRAs三个启动子缺失片段的活性差异。取得如下研究结果：1. TaFRAs启动子顺式作用元件预测表明,三个启动子在抗逆相关元件的种类及数量上存在较大差异,可能造成它们在胁迫条件下表现出不同程度的诱导活性。在逆境条件下,TaFRAs三个启动子均诱导表达,但诱导强度和响应速率存在较大差异。ABA条件下,Pro_TaFRAl响应迅速(0.5h),Pro_TaFRA2及Pro_TaFRA3滞后(24h),Pro_TaFRA3的诱导活性最强；干旱条件下,所有启动子的响应均滞后(12h后),Pro_TaFRA1的诱导活性最强；盐条件下,Pro_TaFRAl (3h)及Pro_TaFRA2 (6h)响应迅速,Pro_TaFRA3滞后(24h), Pro_TaFRAl与Pro_TaFRA3诱导活性相当；低温条件下,所有启动子的响应均滞后(24h),Pro_TaFRA3的诱导活性最强。总体上,Pro_TaFRAl在干旱条件下、Pro_TaFRA3在ABA及低温条件下起主要作用,盐胁迫条件下Pro_TaFRAl与Pro_TaFRA3共同起作用。Pro_TaFRA2诱导活性较其他两个启动子较弱,逆境条件下可能仅起补充作用。在逆境条件下三个启动子的诱导活性存在差异,这与启动子间具有不同的抗逆相关元件相吻合。2. TaFRAl启动子在未胁迫处理时,Pro_TaFRA1-4驱动GUS的活性最大,Pro_TaFRA1-1其次,Pro_TaFRA1-3最弱。在四种逆境条件下,其均有诱导活性；ABA条件下,缺失片段所驱动的GUS活性均在0.5h时达到峰值,其GUS活性约为未处理的2倍,缺失片段间的诱导强度并无显著差异,5’端片段的缺失没有对启动子的诱导活性产生影响,未发现响应ABA的顺式作用元件；干旱、盐和低温条件下,缺失片段均有诱导活性,但Pro_TaFRA1-4显著低于其他片段,响应这些逆境的核心元件存在于-830bp～-1393bp。3.Pro_TaFRA2的三个缺失片段在非处理条件下,随着不断缺失GUS活性逐渐下降。在所有逆境条件下,该启动子缺失片段的诱导强度均低于2倍。ABA条件下,Pro_TaFRA2-1有较强的诱导活性,显著高于其他两个,响应ABA的核心元件存在于～1793bp～-2639bp;干旱及盐条件下,Pro_TaFRA2-1及Pro_TaFRA2-2具有相似的诱导模式,但Pro_TaFRA2-3诱导模式不同,且诱导活性显著低于前两者,响应这两个逆境的核心元件存在于-799bp～-1793bp;低温条件下,三个缺失片段的诱导强度没有显著差异,这些缺失没有对诱导活性产生影响,未发现响应低温的元件。4.未胁迫处理时,Pro_TaFRA3四个缺失片段中Pro_TaFRA3-2的GUS活性最大,Pro_TaFRA3-4最低,其他两个活性相当。在四种逆境条件下,其均有诱导活性；ABA处理时,Pro_TaFRA3-4的GUS活性变化不明显,其他三个片段峰值(24h)时的GUS活性约是未处理的3倍,且诱导活性与Pro_TaFRA3-4差异显著,响应ABA的核心元件存在于-618bp～-1136bp;干旱、盐及低温条件下,缺失片段均有不同程度的诱导活性,诱导强度及模式基本一致,该启动子5’端缺失对诱导活性无影响,未发现响应这些逆境的核心元件。