伴随着世界人口的增长,粮食和蔬菜的安全问题变得越来越重要。环境的变化是影响粮食和蔬菜产量最重要的因素。在这些众多的非生物胁迫中,干旱胁迫是一种影响广泛的胁迫,严重威胁粮食和蔬菜的产量。黄瓜是全世界分布最广的蔬菜,由于它叶面积较大、根系较浅而且需水量高,因此黄瓜对于干旱胁迫非常的敏感。因此探究如何缓解黄瓜的干旱胁迫是非常必要的。本实验是探究芽孢杆菌CSY-F1在添加或不添加阿魏酸(FA)的情况下缓解黄瓜的干旱胁迫的机制。将CSY-F1菌株施用到栽培黄瓜幼苗的土壤(加有外源阿魏酸)中,培养20d测定了土壤含水量;黄瓜叶片的干鲜重、相对含水量以及渗透势;土壤中阿魏酸的含量;黄瓜叶片中MDA和ROS的含量、抗氧化酶和抗氧化物活性、部分抗氧化酶和抗干旱基因的表达量、可溶性糖和脯氨酸的含量;CSY-F1分泌物的成分以及土壤酶的活性。从以上几方面来探寻CSY-F1缓解黄瓜干旱胁迫的机制。此外本实验还探究了外源对羟基苯甲酸(PHBA)和高温胁迫下黄瓜幼苗DNA甲基化的变化,通过MSAP分析获得了部分甲基化差异的DNA片段,进而对这些片段克隆并测序,然后分析其同源性。然后我们通过荧光定量PCR分析了一个甲基化差异的基因在外源PHBA和高温胁迫下不同部位的表达情况。亚细胞定位确定其表达的位置,通过组织培养获得超表达转基因黄瓜植株以及通过拟南芥花絮侵染获得转基因拟南芥植株。为进一步探索黄瓜抗逆机理打下良好的铺垫。结果如下:(1)芽孢杆菌CSY-F1提高了土壤的保水能力,降低了土壤的阿魏酸含量,提高了叶片的干鲜重和相对含水量,降低了植物体内ROS和MDA的含量,增强了SOD、CAT、DHAR、MDHAR、GR、APX和GPX等抗氧化酶的活力,提高了GSH、AsA、可溶性糖以及脯氨酸的含量,提高了抗氧化酶基因Cu/Zn-SOD、Mn-SOD与CAT和抗干旱基因CsPYL1与CsPYL2的表达量,提高了土壤中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性。说明CSY-F1菌株通过以上几方面的调节作用可有效缓解黄瓜的干旱胁迫。(2)通过MSAP技术对黄瓜DNA的甲基化分析,发现高温胁迫的确改变了黄瓜的DNA甲基化水平并且与经外源PHBA预处理后的甲基化方式存在着差异。外源PHBA能够使遭受高温胁迫的黄瓜幼苗的一个甲基化差异基因在每个处理组中的表达量发生改变。在黄瓜的茎、子叶和根中,PHBA使得基因Csa010600表达水平在高温胁迫下明显升高。克隆转化该基因,进行了亚细胞定位,该基因在细胞壁或者细胞膜上表达。同时构建了超表达载体,通过植物组织培养获得了超表达的转基因黄瓜幼苗。