十字花科中独行菜是早春短命植物,能耐受低温胁迫萌发成苗。研究发现解除低温萌发停滞后的独行菜种子对低温具有较强的耐受性,推测可能是某些基因的表达增强了植物的耐寒性,以萌发中的独行菜种子转录组数据为基础,筛选出表达差异显著的ABC1类转录因子和编码LEA蛋白的基因家族。为了揭示这两类基因在独行菜种子解除低温萌发停滞和幼苗耐受非生物胁迫中的调控机制,以这两类基因为目标基因完成了大量实验,结果如下:一、独行菜ABC1类转录因子的研究结果:（1）基于解除低温萌发停滞前后的独行菜种子转录组数据,筛选出21个ABC1基因家族成员,对其荧光定量分析发现,4个上调表达基因,6个下调表达基因,11个表达无显著差异基因。对七日龄独行菜幼苗低温胁迫荧光定量结果表明,7个上调表达基因,6个下调表达基因,8个表达无显著差异基因。（2）对目标基因荧光定量分析表明La ABC1-3在冷胁迫中上调表达,但在盐与干旱胁迫中下调表达,La ABC1-21在3种非生物胁迫中均上调表达,尤其对盐和干旱胁迫的响应极灵敏。（3）克隆目标基因获得全长c DNA序列,利用p MDC32植物表达载体成功构建重组子p MDC32-La ABC1-3和p MDC32-La ABC1-21,采用浸花法转化拟南芥,初步筛选出T₀代耐受潮霉素的植株。二、独行菜编码LEA蛋白的基因家族的研究结果:（1）独行菜种子解除低温萌发停滞状态前后有27个编码LEA蛋白的基因表达,其中20个下调表达基因、3个上调表达基因和4个表达无显著差异基因。在上调表达基因中筛选出表达量高且差异显著的基因命名为La LEA。（2）实时定量结果表明,La LEA在低温、盐和干旱胁迫中表达量均上调,对盐胁迫和干旱胁迫的响应极灵敏,推测La LEA在独行菜耐受低温、盐和干旱等非生物胁迫中起重要作用。（3）克隆获得该基因全长,对其生物信息学分析表明,La LEA含624 bp的完整开放阅读框,编码208个氨基酸,富含苏氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,具有稳定性好、亲水性强的结构特征,推测其在独行菜耐受非生物胁迫中起重要作用。综上所述,La ABC1-21和La LEA的上调表达增强独行菜对非生物胁迫的耐受性,La ABC1-3在低温胁迫中上调表达增强幼苗耐寒性,在干旱和盐胁迫中下调表达,可能与独行菜生长发育和代谢调控有关。为阐明ABC1类转录因子和编码LEA蛋白的基因家族在独行菜适应逆境中的作用机制提供依据。