由于葡萄生长周期长,占据空间大,传统的杂交育种工作难以在短时间内取得显著成果。相比而言,利用基因工程来改良葡萄性状对葡萄育种就显得比较简便。本试验通过PTDS(PCR-based two-step DNAsynthesis)法合成了目的基因,它的优势是不用对引物进行磷酸化处理,便能通过高通量的DNA合成仪器,快速方便的得到大量引物,再通过化学合成法,对基因序列进行修饰改造,使目的基因能够得到高表达。然后,通过根癌农杆菌蘸花法成功感染了模式植物拟南芥,这为植物的转基因技术提供了技术保证。热激蛋白是一类温度响应蛋白,在植物遭受高温胁迫时表达会得到增强。根据它的分子量大小,可以分成HSP100、HSP90、HSP70、HSP60、HSP40和小分子热激蛋白sHSP等。在耐高温植物中,小分子热激蛋白存在最为丰富。热激蛋白作为分子伴侣,有利于蛋白的正确折叠、运输以及维持蛋白构象、功能的稳定。sHSP分子量在12-45kD之间,都具有保守的C段α-crystalline结构域,在所有类型的热激蛋白中是保守性最低的。和其他热激蛋白不同,小分子量热激蛋白不能独自使非变性蛋白重新再折叠,但是它能够和其他热激蛋白以及未折叠蛋白组成复合物。热激蛋白可以被许多逆境诱导,它能减轻逆境对生物体的伤害,并可以对已受的伤害进行修复,在植物抗逆防御中发挥重要作用。研究葡萄中与抗逆相关的基因的功能对通过转基因技术辅助果树育种是十分有意义的。我们根据NCBI数据库公布的葡萄热休克蛋白(GenBank No:CAN65631.1)编码的氨基酸序列,进行密码子偏爱性改造,用PTDS(PCR-based two-step DNA synthesis)法合成了 VVHSP1 7基因。我们通过农杆菌蘸花法把VvHSP17基因转入拟南芥来研究它的功能。对转基因拟南芥施以干旱、高盐、高温、ABA、重金属、苯酚等逆境刺激,发现转基因植株在高温、苯酚中抗性性状明显,因此对VvHSP17基因在高温和苯酚两种非生物逆境中的功能做进一步的研究。对葡萄热激蛋白VvHSPM17基因的耐高温和苯酚的特性进行研究。对高温胁迫下转基因拟南芥的形态、叶绿素、丙二醛、脯氨酸、SOD酶活力的变化进行观察和测定;对苯酚胁迫下检测转基因拟南芥的形态、种子萌发率、处理液苯酚残留量的变化进行观察和测定。结果发现,与对照相比,转基因拟南芥抗性表型明显,转基因株系靠近土壤的叶片有枯黄萎蔫的现象,但其他叶子生长健壮。而对照野生型株系叶片枯黄程度较为严重,并且叶片萎蔫的数目相对较多,整体的生长较为矮小。高温胁迫前,对照植株和转基因拟南芥叶片中叶绿素含量大致相同;高温处理后,转基因拟南芥的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量下降幅度明显小于野生型对照。高温胁迫前,植物体内MDA含量基本相同。高温处理后,植株的MDA含量都增加了。但是转基因拟南芥MDA含量增幅较小。高温胁迫前,植株体内脯氨酸含量相差不大;高温胁迫后,转基因拟南芥比野生型拟南芥积累了更多的脯氨酸。高温处理后,转基因拟南芥和野生型拟南芥SOD活性都有明显增加,但转基因拟南芥的SOD活性增加的更加显著。这说明转VvHSP17基因拟南芥在高温胁迫下抗氧化酶的活性较高,有利于清除体内产生的活性氧,提高自身抗高温胁迫的能力。在不含苯酚的MS培养基上,野生型拟南芥和转基因拟南芥的种子萌发率基本一致。在苯酚胁迫(≥30 mg/L)时,野生型拟南芥种子萌发率呈下降趋势,而转基因拟南芥种子的萌发率基本不受影响。在苯酚胁迫(≥50 mg/L)下,野生型拟南芥种子的萌发率明显低于转基因拟南芥。在含有70 mg/L苯酚的MS培养基上,野生型种子几乎不再萌发,而转基因拟南芥种子依然保持着30%左右的萌发率,这说明VvHSP17基因的过表达提高了拟南芥种子对苯酚的耐受性。在含50 mg/L苯酚的MS培养基上,转基因和野生型拟南芥的生长状况存在明显差异。转基因幼苗生长发育基本良好,叶片肥大健壮,根系相对较长且繁多;而野生型植株大多子叶发黄苍白,植株矮小并且根长明显短于转基因拟南芥植株。用分光光度法测处理液中苯酚残留量,结果显示,转基因株系66-2,66-4,66-18相比空白对照减少了 17%,19%和16%,而野生型减少了 7%,说明转基因拟南芥吸收或降解了更多的苯酚。这意味着转VvHSP17基因拟南芥对苯酚的植物修复要优于野生型,从而表明VVHSP1 7基因在植物修复中的特定功能。以上结果说明转VvHSP17基因拟南芥对高温和苯酚胁迫有明显的耐受性。