干旱和盐分等非生物逆境胁迫是全球范围内限制作物生长及产量形成的重要因素。揭示植物应答和抵御干旱和盐分胁迫的分子机制对于作物耐逆的遗传改良和生产实践具有重要实践意义。本研究在实验室前期工作积累基础上,对应答干旱胁迫的小麦miRNA家族成员TaMIR1119、TaMIR5086和应答盐分和干旱逆境胁迫的转录因子基因TaNF-YB6;1的分子特征及其耐逆功能进行了研究。主要研究结果如下:1.TaMIR1119的前体序列长度为176 nt,成熟序列位于84 nt至107 nt,长度为24 nt。该小分子RNA通过自身碱基互补序列形成二级茎环结构。TaMIR1119作用的靶基因有为6个,功能上分属于转录调控、RNA和生化代谢、运输和氧化胁迫逆境抵御等类别。2.干旱胁迫下,TaMIR1119及其烟草同源基因NtMIR1119在根系中呈上调表达。超表达TaMIR1119的转基因烟草植株,干旱胁迫条件下植株的生长特性得到明显改善,植株形态增大,干物质量增多,叶片光合碳同化能力增强,植株体内SOD、POD、CAT的抗氧化酶活性明显提高,表明该小麦种属miRNA成员通过内在生理生化过程改善和活性氧清除能力增强,在介导植株抵御干旱逆境胁迫过程中发挥着重要生物学功能。3.TaMIR5086的前体序列长度为126 nt,成熟序列位于11 nt至31 nt,长度为21nt。该小分子RNA通过自身序列反向重复区形成二级茎环结构。TaMIR5086作用6个靶基因,但其作用靶基因功能有待进一步验证。4.TaMIR5086在干旱胁迫下,在根系中表达上调,其作用靶基因根系中呈下调表达模式。超表达TaMIR5086的转基因烟草植株,干旱胁迫条件下,超氧化物歧化酶基因SOD1和FeSOD、过氧化氢酶基因CAT和CAT1;2、过氧化物酶基因POD4和POD9的表达明显上调。上述差异表达的抗氧化酶基因在转录水平上受到TaMIR5086的调节,转基因植株的活性氧清除能力和植株抵御干旱胁迫的能力增强。此外,超表达TaMIR5086的转基因烟草植株,在干旱胁迫下通过调节气孔的开度来减少植物的水分散失,降低水分缺少对植株造成的伤害,维持植株正常生长。5.TaNF-YB6;1的cDNA全长1018 bp,含有一个长度为411 bp的开放阅读框,编码136个氨基酸。TaNF-YB6;1的分子量为14.93 kD,等电点(pI)为5.65。TaNF-YB6;1与源于菠萝、油棕、大麦、普通小麦、一粒小麦、水稻和粟等植物的NF-YB型转录因子有高度的同源。6.在干旱和盐分处理下,TaNF-YB6;1的表达呈上调趋势。TaNF-YB6;1的转基因烟草植株在干旱和盐分逆境胁迫下,转基因株系植株形态明显改善。表现为正义转基因系植株生长健壮,个体增大,而反义转基因系植株生长缓慢,植株矮小。表明TaNF-YB6;1在介导植株抵御干旱和盐分逆境发挥作用,但其调控植株抵御渗透胁迫的作用机制有待于进一步研究。综上所述,TaMIR1119、TaMIR5086和转录因子TaNF-YB6;1基因均对干旱胁迫明显应答,TaNF-YB6;1同时对盐分明显应答。TaMIR1119转基因烟草株系,在干旱胁迫下,通过作用靶基因,调控植株氧化逆境防御,增强叶片光合碳同化能力,在介导植株抵御干旱逆境胁迫过程中发挥着重要生物学功能。超表达TaMIR5086的转基因烟草植株,干旱胁迫下,通过快速关闭气孔和增加体内渗透调节物质含量,维持细胞渗透压,降低水分亏缺对细胞的伤害,同时,在转录水平上调节抗氧化酶相关基因的表达,增强转基因植株的活性氧清除能力,调控植株体内的活性氧相对稳态,从而提高植株的抗旱能力。