草莓（Fragaria × ananassa Duch.）属于蔷薇科草莓属多年生草本植物,是重要的经济植物。低温胁迫影响草莓生长发育,是草莓越冬生产的主要限制因素,利用基因工程技术培育耐寒草莓品种是快速有效的育种途径。DREB/CBF转录因子是重要的逆境应答调控因子,其中DREB1B在植物耐寒性方面具有重要的作用。本研究以水稻RdreB1BI转基因’红颊’草莓单拷贝耐寒株系为试验材料,借助数字基因表达谱技术（digitalgeneexpression,DGE）获得了低温胁迫下RdreB1BI转基因草莓的转录组数据,分析差异表达的基因,并利用双向凝胶电泳技术（2-DE）和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术（MALDI-TOF/TOF）探究低温胁迫后RdreB1BI转基因草莓中差异积累的蛋白质。进而从蛋白组和转录组数据中发掘花青苷和AQP等相关作用因子,从组学、形态及生理水平上系统研究了RdreB1BI提高’红颊’草莓耐寒性及耐旱性的分子机制。主要研究结果如下:1.为了研究RdreB1BI在基因调控方面介导草莓耐寒性的作用机理,利用Illumina/Solexa高通量测序技术,获得了RdreB1B 转基因及非转基因草莓在低温胁迫下的数字基因表达谱信息,每个样品获得超过350万个干净标签。转基因与非转基因植株有1119个差异表达基因。低温诱导后非转基因植株中有1202个差异表达基因,转基因植株中有1517个差异表达基因,其中有443个共有差异表达基因。共有差异基因中编码PP2C、PIF、GDSL脂肪酶等逆境响应蛋白的功能基因在转基因植株中的差异表达倍数显著高于非转基因植株。此外部分调控基因在转基因植株中特异表达,RdreB1B1可通过DRE/CRT顺式作用元件与逆境相关转录因子诸如ZFP、bZIP、NAC等相互作用共同调控转基因植物的耐寒性。2.为了进一步研究RdreB1BI在蛋白调控方面介导草莓耐寒性的作用机理,利用双向凝胶电泳技术和质谱测序技术分析低温胁迫下非转基因和RdreB1BI转基因草莓的差异蛋白质积累图谱。检测到超过300个重演性较高的蛋白质点（p<0.05）,与非转基因草莓的蛋白质图谱比较,有21个蛋白点的丰度差异在2倍以上,经测序及蛋白质序列比对分析表明这些差异蛋白质包括光合作用蛋白（RCA1）、抗氧化物蛋白（Cu/Zn-SOD）、胚胎发育晚期丰富蛋白（Lea14-A）、真核细胞翻译启动因子（eIF5A）等。其中RCA1、Cu/Zn-SOD和eIF5A与转录组中相应差异基因的关联性较强,这些胁迫相关蛋白的积累有助于提高草莓耐寒性,相关差异积累蛋白的鉴定为DREB1B靶蛋白的研究提供了新的目标。3.结合转录组数据及植株生理表型,研究表明花青苷合成途径中关键酶编码基因在RdreB1BI转基因草莓中差异表达,并且转基因植株存在明显的花青苷积累。这些基因包括PAL、C4H、4CL、CHI、F3H、DFR等,大部分基因在转基因植株中上调表达,它们参与了从苯丙氨酸到花青苷的合成代谢途径。另外,这些基因的启动子区域含有能被DREB1B特异识别的DRE/CRT顺式作用元件（G/ACCGAC）。RdreB1BI转基因草莓植株叶柄基部及匍匐茎上有明显的花色素积累。花青苷相关功能基因及转录因子基因在转基因草莓叶片、匍匐茎及果实中都有明显地上调表达。结果表明RdreB1BI增强了转基因植株中花青苷相关基因的表达,促进了花青苷含量的积累,有助于转基因植株耐寒性的提高。4.蛋白质组和转录组数据显示RdreB1BI转基因草莓中与干旱相关的蛋白质积累丰度和基因表达量与非转基因植株相比具有显著差异,因此我们进一步研究了转RdreB1BI基因草莓对干旱胁迫的响应。研究结果表明RdreB1BI能特异结合差异表达基因FvPIP2;1的启动子区域,并促进PIP相关水通道蛋白基因的表达。生理层面上,转基因草莓在干旱胁迫下质膜相对电导率显著低于非转基因植株,且转基因草莓具有较高的相对含水量,干旱处理后转基因草莓气孔开度显著小于非转基因植株,此外抗氧化酶POD、SOD酶活性较高,过氧化物质MDA含量较低,转基因植株表现出较高的耐旱性。通过荧光定量PCR表达分析,转基因植株中NAC、RD22、ABI、NCED等基因的表达量明显高于非转基因植株。从形态、生理和转录水平结果表明RdreBIBI转基因草莓同时具有较高的耐旱性。