小麦是全世界最重要的粮食作物之一,其在生长发育过程中经常遭受干旱、高温、冻害、重金属等不同逆境胁迫的伤害。抗坏血酸(ASA)-谷胱甘肽(GSH)在植物响应非生物逆境胁迫过程中发挥了重要作用。本研究利用小麦幼苗研究了ASA-GSH循环相关酶和基因的表达,谷胱甘肽S-转移酶(TaGST1)基因在小麦响应1.0 mM铜(Cu2’)胁迫过程中被显著诱导表达,推测其在参与小麦铜胁迫耐性中发挥了重要作用;进而,分离了TaGST1基因启动子序列,利用酵母单杂交技术筛选了调控TaGST1基因表达的上游转录因子—TaWRKY74;并采用大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默(BSMV-VIGS)技术验证了Ta WRKY74在小麦铜胁迫响应中的功能。主要研究结果如下:(1)1.0 mM Cu2+胁迫条件下,小麦ASA和GSH含量上升,ASA-GSH合成重要基因APX,DHAR,MDHAR,GR,GST1均被诱导表达;其中,TaGST1被诱导表达倍数最高,推测其是小麦ASA-GSH合成途径中响应Cu2+胁迫的关键基因;(2)根据TaGST1基因启动子和Cu2+胁迫酵母cDNA文库,利用酵母单杂交技术分离出调控TaGST1表达的上游转录因子—Ta WRKY74。转录因子序列和小麦数据库比对发现其位于5D染色体上;编码区含有1056 bp的核苷酸,编码了一个含有351个氨基酸的蛋白质,且含有WRKYGQK和C2HC锌指结构域;亚细胞定位于细胞核上且具有转录激活活性;(3)利用酵母单杂交和双荧光素酶(LUC)试验验证了Ta WRKT74与TaGST1启动子的结合主要是通过TaGSTT1启动子上的W-box元件而发挥作用;(4)利用BSMV-VIGS瞬时基因沉默技术验证Ta WRKY74在小麦Cu2+响应胁迫中的作用。首先,构建了BSMV-VIGS-TaWRKY74载体,并将其接种小麦叶片,通过接种后小麦植表型观察,以及qPCR检测Ta WRKY74基因表达,成功获得Ta WRKY74基因表达量显著下降的小麦沉默植株;在Ta WRKY74沉默植株检测TaGST1表达量,发现其和Ta WRKY74的表达趋势一致,说明Ta WRKY74调控了TaGST1的表达;进而,对Ta WRKY74沉默小麦植株其进行铜胁迫处理,在胁迫处理的10d,发现TaWRKY74基因沉默小麦植株的株高、根长、干重、鲜重较对照分别显著降低了9.38%、13.56%、22.35%、21.02%;Cu含量、GST酶活性以及GSH含量在叶片和根中分别显著降低了11.90%、27.66%、1 2.63%和9.76%、23.47%、7.01%;丙二醛(MDA)和H2O2含量在叶片和根中显著提高了3.70%、2.58%和14.29%、25.24%;转录水平上TaWRKY74和TaGST1的表达趋势一致;表明Ta WRKY74通过调控TaGS71基因的表达影响了 GSH的含量进而参与了小麦铜胁迫耐性。