研究植物抗寒基因的分子机制及其功能能够为主要农作物在全国范围内的种植及其跨季节种植提供抗寒分子机制和理论基础。3-磷酸酰基转移酶(GPAT)在细胞生物合成中参与脂质合成,是脂质代谢途径中首个限速酶,研究表明GPAT在植物抗逆境胁迫中发挥重要的作用。本研究的主要内容及结果如下:1.本研究在金钟连翘的根、茎、叶中的鉴定Fs GPAT基因表达模式,发现幼苗期的金钟连翘在低温胁迫下基因表达不明显,只有在叶和茎中有略微上升的趋势,而在根中基因呈现出不表达趋势;2.采用ELISA酶联的方法测定低温胁迫下GPAT酶含量,发现酶含量在冷处理后出现略微的下降趋势,但在72h后又恢复到0h处理的水平;3.除了在植物体内研究GPAT基因和酶蛋白的表达量,我们还进行体外基因研究。通过农杆菌GV3101介导在烟草中瞬时表达Fs GPAT蛋白,在共聚焦显微镜下观察,发现Fs GPAT基因定位在植物叶绿体上,这和预测定位一致;4.通过构建过表达载体在野生型拟南芥中过表达GPAT基因,获得两种转基因拟南芥株系Fat1和Fat2,进行生理生化测定和表型鉴定,发现两个转基因株系在低温胁迫下都优于野生型和突变体拟南芥,进一步证明了Fs GPAT基因的抗寒功能;5.为了进一步深入研究GPAT基因的功能,通过预测GPAT的前导肽序列,并与其他亲缘关系较近的氨基酸序列进行序列比对,推测前79个氨基酸序列为前导肽序列,通过设计引物将之分离成两段序列,构建两个载体。通过荧光双分子互补的方法,证明了分离的前导肽序列不影响后续GPAT功能域的活性,本研究将为GPAT基因的异位表达提供理论基础,同时为利用Fs GPAT提高植物抗寒性提供重要参考。