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狗牙根（Cynodon dactylon L.）属多年生禾本科植物，是应用广泛的暖季型草坪草。干旱是限制其应用的主要环境因子。水分胁迫可以诱导多种基因表达，其中脱水素基因（dehydrin gene，DHN）在植物处于干旱、脱水时大量积累并对多种环境胁迫和ABA激素均有响应。脱水素属于LEA-II（late embryogenesis abundant proteins-II）家族蛋白，是植物逆境中表达的一种响应蛋白。 本研究以狗牙根品种‘Tifway’（耐旱型）和‘C299’（干旱敏感型）为材料，研究脱水素基因CdDHN4在多种逆境、不同组织及不同激素处理下的表达特征。同时以狗牙根基因组为模板，通过基因步移方法克隆CdDHN45’端上游启动子序列，并在烟草中进行瞬时表达，分析该启动子的功能及调控方式。对CdDHN4基因启动子序列、表达调控以及对逆境胁迫下响应特征的研究，可为狗牙根脱水素基因抗逆机理机制的研究奠定基础。具体研究结果如下： 1、以‘Tifway’为材料，设置高温(45℃/40℃)、低温(10℃/5℃)、干旱、盐(200mM NaCl)和对照五个处理，研究四种环境胁迫对‘Tifway’CdDHN4的表达影响。结果表明，四种胁迫均使‘Tifway’产生生理伤害，导致脱水素基因表达量显著增加；长期胁迫(15d)，四种处理对狗牙根伤害程度依次为干旱>高盐(200mM NaCl)>低温(10℃/5℃)>高温(45℃/40℃)，CdDHN4的相对表达量呈现相同趋势，表明脱水素基因的表达可能与植物抗逆性存在相关关系。 2、以‘Tifway’和‘C299’为材料，分析干旱胁迫0d,5d,10d,15d下植物根、茎、叶中CdDHN4的表达变化。结果显示，对于耐旱型品种和干旱敏感型品种，干旱处理都能够诱导脱水素基因表达。处理15d时，‘Tifway’茎和叶中脱水素基因 CdDHN4的相对表达量均显著高于‘C299’，认为脱水素的积累与植物抗逆性密切相关，研究结果进一步证明了脱水素基因是干旱应答基因。 3、以‘Tifway’和‘C299’为材料，研究不同浓度的植物激素IAA、ABA和GA喷施处理下两品种中CdDHN4的表达差异及表达规律。结果表明，三种激素均可诱导脱水素基因的表达。浓度为5μM和50μM的ABA处理6h，12h时，耐旱型植物中的表达量显著高于干旱敏感型中的表达量。 4、根据已获得的狗牙根脱水素基因CdDHN4的基因组DNA编码框全长序列，通过基因步移方法克隆其5’-端上游启动子序列，并对获得的启动子进行预测分析。实验共获得CdDHN4基因启动子1242bp，命名为 CdDHN4-P，生物信息学分析发现该启动子含有作为启动子的典型元件，如转录起始位点、TATA-box和CAAT-box等；还含有许多与逆境相关的顺式作用元件，如ABRE(ABA响应元件)、TGACG-motif(茉莉酸甲酯类响应元件)、TATC-box(GA响应元件)、LTRE(低温响应元件)、光应答元件GT1-motif和ACE等。 5、对CdDHN4-P进行瞬时表达分析，将该启动子与GFP融合后取代植物表达载体 PBI121中CaMV35S-GUS区域，构建二元表达载体PBCdDHN4-P::GFP，并构建阳性对照 PB35S::GFP。将上述载体通过冻融法转化农杆菌 GV3101。通过农杆菌介导将两个表达载体分别转化烟草叶片，瞬时表达分析显示：注射 PBCdDHN4-P::GFP菌液的叶片，经过干旱和ABA处理后均可检测到GFP表达，说明该启动子可受多胁迫诱导调控。