植物在生活史中常常遭受到各种逆境胁迫，如盐碱、干旱、重金属、低温、微生物侵染、紫外线等，严重影响了植物的生长，发育，繁殖。植物在忍受各种胁迫，保持体内氧化还原内环境平衡上与体内的抗氧化剂系统和氧化还原调节系统密切相关。因此，研究植物对于胁迫的应答机制，发现相关抗性基因，培育耐逆品种在农牧业生产中具有重要意义。拟南芥硫氧还蛋白基因家族是一类普遍存在的小分子量蛋白质，有高度保守的活性位点WCG／PPC，催化硫醇-二硫键之间的氧化还原反应。按照电子供体和还原酶的不同可分为FTR／Trx系统和NTR／Trx系统两类。硫氧还蛋白是体内重要的抗氧化物，在植物的生理过程中起着重要的作用，参与到包括光合作用，信号转导，DNA合成，转录，蛋白质二硫键还原，蛋白修复，细胞生长，调亡，种子发育等。本研究中，我们通过RT-PCR技术克隆了四种拟南芥硫氧还蛋白基因（AtTrx h1，AtTrx h3，AtTrx h5，AtTrx m1），并对其中的AtTrx h1，AtTrx h5型基因进行了的研究。为了研究AtTrx h1，AtTrx h5型基因的生理生化特性，我们将AtTrx h1，AtTrx h5型基因构建到原核表达载体pQE-30。pQE-30-AtTrx h1，pQE-30-AtTrx h5质粒通过热激法转入表达菌株E．Coli M15。IPTG诱导后，经Ni⁺凝胶亲和层析获得了高纯度的His-AtTrx h1，His-AtTrx h5融合蛋白。重组融合蛋白的氧化还原酶活性通过二硫苏糖醇（DTT）还原牛胰岛素的反应得到证实，结果表明AtTrx h5比AtTrx h1有更高的活性。同时，我们制备了AtTrx h1和AtTrx h5基因重组蛋白的多克隆抗体。为了研究硫氧还蛋白基因表达与环境应答之间的关系，我们通过Northern杂交分析了在NaCl，NaHCO₃，ABA和H₂O₂等不同程度胁迫下，拟南芥悬浮细胞中Trx基因在转录水平上的表达情况。Northern杂交结果表明：Trx基因对于环境胁迫都有一定的应答关系，但是同种基因对不同的逆境处理变化趋势不同，不同基因对相同逆境处理变化趋势也不同。为了深入研究AtTrxs与植物对盐胁迫的耐受性之间的关系，我们将AtTrx h1，AtTrx h5和AtTrx m1基因功能区构建到双元表达载体pBI121中，经农杆菌介导的真空浸润法将基因转入拟南芥中。通过卡那霉素筛选，PCR，Northern和Western杂交鉴定，获得了能够稳定遗传并且没有受到共抑制的转基因株系。对转基因株系，进行抗盐性试验，结果表明，转AtTrx m1，AtTrx h1，和AtTrx h5型基因拟南芥都比野生型有更好的生长势。通过分析转AtTrx h1和Trx h5型基因拟南芥在不同浓度NaCl逆境下的发芽情况，发现在盐逆境下，野生型拟南芥受到严重抑制，而转基因拟南芥所受影响较小。通过统计根长变化，发现在100mM NaCl逆境下，转AtTrx h1，和AtTrx h5型基因拟南芥根伸长量分别比野生型增长了19％和77％；在125 mM NaCl下，分别增长了14％和45％；在200 mM NaCl下，野生型拟南芥不能正常发芽，而转AtTrx h5型基因拟南芥能正常发芽，但生长受到抑制。为了进一步研究转基因拟南芥对盐逆境的耐受关系，我们做了移栽试验，研究表明在100mM NaCl盐胁迫下，野生型植物生长受到严重影响，叶片显得萎缩，而转基因植株尤其是转AtTrx h5型基因拟南芥受到的抑制很小，能够正常生长。从中也可以看出转AtTrx h5型基因拟南芥生长势好于转AtTrx h1型基因拟南芥，这与体外重组蛋白的氧化还原酶活性所测结果一致，表明AtTrx h5在提高植物耐受性上有更强的作用。以上研究表明，拟南芥硫氧还蛋白基因在植物抵抗外界环境压力中起着重要的作用，能够增强植物对盐逆境的耐受性。