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低温胁迫是限制植物分布和降低产量的重要原因之一,为农业生产中一种严重的自然灾害,世界每年因寒害冻害造成的损失十分巨大。因此,提高作物抗寒性具有重要的理论和现实意义。使用常规育种获得耐寒品种存在周期长,效果不明显等问题,植物抗寒的分子生物学研究成近些年的研究热点之一,通过导入外源基因提高植物的抗寒性来尝试培育新品种。越来越多的研究表明,使用基因工程手段进行植物抗寒育种已经成为趋势。随着分子生物学的发展及其研究方法的逐渐渗透,已有许多研究者先后分离克隆了植物抗寒时低温诱导表达的基因。近年来,对于独立于ABA信号传导途径的研究成果很多,比如CBFs就是其中主要的调节基因,许多利用CBF家族基因提高作物抗寒性,已经取得了许多成果。相反,对于依赖于ABA的传导途径却一直成果不多。研究发现,拟南芥突变株AtHOS10-1中存在一个R2R3-type MYB转录因子。进一步研究发现,AtHOS10基因编码一个可以控制ABA合成基因表达的转录因子,且是控制依赖ABA的冷信号传导途径的关键节点。本实验探索AtHOS10基因对烟草抗寒性的影响,通过植物转基因技术进行烟草抗寒育种及有关生理研究。本实验构建了含有拟南芥AtHOS10植物表达载体并通过农杆菌介导法导入烟草基因组得了转基因烟草,通过测定转基因烟草与野生野草的生理指标,发现转基因烟草的抗寒性大于野生烟草,AtHOS10基因可以提高烟草的抗寒能力。为利用AtHOS10基因开展抗逆分子育种奠定基础。本实验的主要研究如下：1.成功将载体中的AtHOS10基因转化进烟草基因组采用冻融法将含AtHOS10基因的载体转化进根癌农杆菌菌株EHA105中,PCR筛选鉴定获得阳性菌斑。利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,通过组织培养获得烟草的幼苗。PCR筛选确定烟草幼苗没有被农杆菌污染,抗性基因以及目的基因都存在与植株中,确保成功将目的基因转化烟草。2.低温胁迫下整合了AtHOS10基因的烟草的细胞膜损害程度较轻温度梯度处理下测定六株转基因烟草和野生对照的电导率,转AtHOS10基因烟草比野生对照的电导率变化趋势小,且拐点温度更低；低温4℃胁迫处理转基因烟草与野生对照,4℃胁迫下MDA转基因烟草的含量低于野生对照,表明转基因烟草细胞膜损害较野生对照的小。3.整合了AtHOS10基因的烟草的低温保护性物质的含量增高常温20℃与培养箱4℃低温处理后,测定六株转AtHOS10基因烟草细胞内抗氧化物质如游离氨基酸、保护酶系统、可溶性蛋白和可溶性糖含量等与植物抗寒成正相关的物质,发现转基因烟草在低温胁迫下保护物质含量高于野生对照,表明AtHOS10基因提高了烟草的抗寒能力。