组蛋白赖氨酸甲基化修饰在表观遗传调控中扮演很重要的角色,130-150个氨基酸组成的SET(Su(var)3-9,Enhancer-of-zeste and Trithorax)结构域是组蛋白赖氨酸甲基转移酶特异性的功能位点。SET结构域蛋白在进化上高度保守,广泛调控植物的生长发育与胁迫应答。在动物中已有很多关于组蛋白赖氨酸甲基化转移酶的报道,但植物中的研究主要集中于模式植物拟南芥、水稻等。本研究从低等到高等植物中选取了14个代表性物种,系统分析了SET结构域蛋白家族的保守性与进化。根据水稻KMT3亚家族成员胁迫条件下的表达谱和系统进化分析结果,选取水稻SDG736基因为研究对象,构建了SDG736过表达载体、敲除载体、荧光定位载体、干扰载体进行遗传转化,主要研究结果如下:1.从14种代表植物中鉴定了591条SET结构域蛋白序列,根据系统进化结果可将SET结构域家族分成8个亚家族:KMT1、KMT2、KMT3、KMT6A、KMT6B、KMT7、RMT和S-ET。2.发现KMT3亚家族可能通过组蛋白H3K4/36甲基化调控植物成花与胁迫反应。SDG4在水稻中的同源基因SDG736在干旱和高温条件下表达量显著增加。3.构建SDG736相关的载体转化拟南芥和水稻,结果表明水稻SDG736异源超量表达可促进拟南芥开花。对拟南芥开花途径相关的基因进行定量分析显示,超量表达SDG736的拟南芥植株中FLC基因表达量降低,而SOC1基因的表达量增加。4.干旱胁迫条件下,SDG736异源超量表达拟南芥中ABA合成途径相关基因(ABA1、ABA2和ABA3)的表达水平比野生型拟南芥显著增加。5.获得了SDG736过表达转基因水稻以及SDG736同源基因SDG4的RNAi干扰和CRISPR/Cas9敲除转基因拟南芥植株,成功构建RFP::SDG736荧光表达融合载体;为下一步深入研究奠定基础。