苹果作为世界上种植面积最广泛的经济水果之一,具有较高的营养价值。但是随着环境的恶化,一些生物的以及非生物的影响因子对其产量、品质的提高有着一定的制约作用。为了生存发育,植物的转录因子通过激活或抑制参与逆境应答网络中下游基因的表达来应对各种胁迫。bHLH(basic helix-loop-helix)转录因子家族是第二大转录因子家族,广泛存在于动物、植物以及真核生物中。bHLH转录因子结构保守,并可通过同源或异源二聚体的形式参与多种生理途径。有研究表明,bHLH转录因子不仅参与植物的生长发育过程,如调节花果,毛状体和根的发育,气孔的形成以及枝条分化等;还可以参与信号激素等的调节过程。而且随着越来越多的bHLH蛋白的鉴定与功能分类,更表明植物bHLH蛋白还可以参与响应其他非生物逆境(如低温、干旱、高盐以及氧化胁迫)过程。本研究从苹果全基因组中鉴定出bHLH转录因子,利用生物信息学对其进化关系进行研究,并结合PCR等分子技术检测bHLH转录因子在苹果不同生长发育阶段的器官以及高盐和各种激素处理后的表达情况进行分析,以期对其功能进行初探。本实验获得的结果如下:1.通过全基因组数据库搜索鉴定,共有175条序列被鉴定为苹果bHLH基因。根据拟南芥和水稻bHLH基因家族的命名方式,通过多重序列比对将其命名为MdbHLH001-MdbHLH175。2.与拟南芥bHLH基因进行比对后构建进化树,进化关系显示苹果bHLH基因可以分为23个亚家族,各亚家族成员之间的motifs相似,外显子/内含子结构保守,进一步验证了进化分类关系。3.同线性分析结果表明175个MdbHLHs中有66个(38%)MdbHLHs参与到的串联重复和大片段复制事件中,表明串联重复和大片段复制在苹果bHLH基因家族扩增中发挥重要作用。4.从第III和IV亚族中随机挑选的MdbHLH基因至少在10种器官中的一种中表达,而且表现出明显的时空差异表达。比如,MdbHLH012优先在根部表达,MdbHLH038和MdbHLH039在幼叶中表达量较高,MdbHLH021主要在幼果中表达,MdbHLH002和MdbHLH015优先在花芽中表达而MdbHLH047和MdbHLH048优先在老叶中表达,表明它们在苹果不同生长发育阶段发挥不同作用。5.在高盐胁迫下,19个随机挑选的MdbHLHs几乎都表现出不同程度的上调趋势,除了MdbHLH020表现出明显的下调趋势,表明这些基因在响应盐胁迫的过程中发挥重要作用。6.在ABA、MeJA、SA、GAs以及Eth处理后,14个MdbHLHs对ABA处理表现为上调;13个MdbHLHs响应MeJA模式为上调;SA胁迫下,MdbHLH050表现为下调,15个基因表现上调部分表现出明显下调;GA处理后,14个基因响应上调,MdbHLH012和MdbHLH020响应模式为下调;Eth处理后,有4个基因(MdbHLH003,MdbHLH004,MdbHLH015和MdbHLH017)表达模式为下调,12个基因表现为上调模式。由此推测,苹果bHLH转录因子在不同胁迫下的调控过程相对复杂,其精细调控机理有待进一步研究。