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干旱、高低温等非生物逆境胁迫因子,不仅影响小麦的产量而且影响品质。本文在前期cDNA芯片数据获得的水分胁迫和冷胁迫诱导上调表达基因EST序列的基础上,克隆了三个抗逆相关基因TaDUF4220、TaDUF677和TaDUF2042的cDNA全长,分析了这三个基因的组织表达特性及在高盐(NaCl)、低温、高温、PEG和ABA处理下小麦叶片中的表达情况,构建了TaDUF4220过表达载体并用农杆菌花序侵染法转入拟南芥中,探索该基因的功能。主要研究结果如下:1、采用RT-PCR技术克隆了小麦抗逆相关基因TaDUF4220、TaDUF677和TaDUF2042。序列分析显示,克隆基因TaDUF4220的cDNA全长2016 bp,编码区1782bp,5’-非编码区32 bp,3’-非编码区202 bp,推测编码蛋白的分子量为68.27kD,由593个氨基酸组成。基因组序列分析显示,TaDUF4220基因包含2个外显子和1个内含子。TaDUF677基因的cDNA全长为1731 bp,编码区为1230 bp,5’-非编码区298 bp,3’-非编码区203 bp,推测编码蛋白山409个氨基酸组成,分量为45.04kD。TaDUF2042基因的cDNA全长2555bp,编码区2457 bp,5’-非编码区84 bp,3’-非编码区15 bp,推测编码蛋白山818个氨基酸组成,分子量为89.77kD。2、利用荧光定量PCR分析了克隆基因的时空表达特性,结果表明,TaDUF4220在分蘖的叶中表达量最高,而在幼穗中表达量最低。TaDUF677主要在ld的芽中表达,而在分蘖的叶和10d的叶中表达量最低。TaDUF2042主要在ld的芽中表达,而在花后25 d种子中表达量最低。各基因在不同的组织中表达量不同,表明了这三个基因在小麦中的表达都存在一定的组织特异性。3、分析了高盐、PEG、高低温及ABA处理下克隆基因在中国春和京841苗期叶片中的表达特性,结果表明,在京841中TaDUF220基因除在高温胁迫处理下表达下调外,在其他胁迫处理条件下该基因的表达均有不同程度的上调;而在中国春中,虽然在各胁迫处理下表达均有所上调,但上调水平没有在京841中的高。TaDUF677基因除了在PEG处理下,在京841中的表达下调外,在各种胁迫处理下,TaDUF677基因在京841和中国春中的表达趋势基本一致,均表现为上调,但在中国春中的表达量比京841中要高。TaDUF2042基因在中国春中除了 4℃处理表达下调外,在其它胁迫处理下表达均有所上调,而在京841中则表达情况正好相反,除了在4℃处理初期表达有所上调外,其它胁迫处理均为下调。4、构建了TaDUF4220过表达载体,并通过农杆菌花序侵染法进行了拟南芥遗传转化研究。通过转化筛选,共获得转TaDUF4220基因T1代株系18个。经对转TaDUF4220基因T2代植株功能的初步鉴定表明:45℃处理2 h,3 d后转基因T2代种子的发芽率明显比对照降低34%;且在苗期不同浓度ABA和150 mM Nacl处理下,和野生型对照拟南芥相比,转基因拟南芥的生长势明显弱于对照,表明该基因的过量表达可能使植株的抗逆性受到抑制。