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戊糖磷酸途径（Oxidative Pentose Phosphate Patnway,OPPP）是调控植物正常生长发育,响应不同逆境,提高植物抗性的重要代谢途径。葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase,G6PDH）催化OPPP途径的第一步反应并生成NADPH,是该途径的关键限速酶。鉴于G6PDH在OPPP途径中的重要作用,本文克隆了赤桉（Eucalyptus camaldulensis）G6PDH家族的4个基因,分析其表达特性并验证其在抗逆方面的功能。具体研究内容及结果如下:（1）从赤桉克隆了4个葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因,分别命名为EcG6PD1、EcG6PD2、EcG6PD3和EcG6PD4。以赤桉cDNA为模版,利用同源克隆法扩增出目的基因完整CDS,测序结果经过序列分析表明,4个赤桉G6PDH蛋白在C端含有高度保守的G6PD-C结构域。EcG6PD1氨基酸序列端缺少转运肽序列,确定为胞质G6PDH,其余EcG6PD2、EcG6PD3和EcG6PD4均为质体型G6PDH。（2）构建荧光蛋白融合表达载体,在烟草叶片中瞬时表达,在荧光共聚焦显微镜下观察四个蛋白的亚细胞定位情况,EcG6PD1显示定位在质膜,EcG6PD2、EcG6PD3、EcG6PD4定位在叶绿体。（3）利用实时荧光定量PCR技术,分析了EcG6PD1-4基因的表达特性。组织特异性表达分析结果显示,正常条件下EcG6PD1-4基因在赤桉根、茎、叶和茎尖中都有表达。EcG6PD1和EcG6PD3在不同部位表达的分布模式相似,根部表达较少,绿色组织表达较多;EcG6PD2主要在根部表达,EcG6PD4在茎尖的表达量最高。此外还分析了EcG6PD1-4分别在4℃及不同温度、干旱、NaCl和ABA处理下的表达特性。结果表明,EcG6PD1-4基因的表达均显著表现出受到低温和干旱诱导;NaCl处理下,EcG6PD3的表达量略有上调,其他三个基因的表达量随NaCl处理时间变化不明显;ABA处理下,胞质型（EcG6PD1）基因的表达量无明显变化;质体型（EcG6PD2、EcG6PD3和EcG6PD4）基因表达被抑制,其中EcG6PD4基因在处理前6 h内表达被抑制,6 h以后表达量开始回升。（4）构建了EcG6PD1、EcG6PD2、EcG6PD3和EcG6PD4基因的超表达载体,通过农杆菌介导法转化拟南芥（Arabidopsis thaliana）,获得了超表达体系的转基因拟南芥。对野生型拟南芥（WT）、EcG6PD1-4超表达体系拟南芥（G6PD1-4）以及EcG6PD1-4被抑制的T-DNA插入突变体拟南芥（g6pd1-4）进行对比,包括形态变化的鉴定和生理生化指标的测定。结果表明,超表达EcG6PD1-4的转基因组的长势均明显优于野生型和突变体。突变体g6pd2表现出叶片短而宽,呈椭圆形,而其余3组突变体与野生型拟南芥无明显表型变化。转基因组G6PD1-4较野生型拟南芥的低温半致死温度LT50从-7.6℃分别降低到了-9.97℃、-9.78℃、-8.89℃、-8.99℃,而突变体拟南芥的LT50与野生型无明显差异。除G6PD2外,其余3组转基因植株G6PD1、G6PD3和G6PD4的叶绿素相对含量和Fv/Fm值,相较野生型和突变体均有提升。转基因株系G6PD1-4的G6PDH酶活性分别提高到野生型的2.56、2.44、2.59和1.83倍,POD酶活性分别提升了61.2%、81.4%、59.7%和94%,SOD酶活性分别提升了32.5%、42.1%、23.5%和51.8%。此外,相关分析显示G6PDH酶活性与POD、SOD、叶绿素荧光参数以及LT50存在显著相关,表明G6PDH的超表达能提高植株G6PDH酶活性,进而提高保护酶活性与光合能力,从而增强植株抵御逆境的能力。综上所述,赤桉G6PDH家族基因的表达受多种胁迫诱导,过量表达EcG6PDs基因提高了拟南芥的抗寒能力,且4个基因作用的模式各有不同。