番茄(Solanum lycopersicum)是茄科的重要代表植物,由于它较高的产量和丰富的番茄红素,经济利用范围广泛,是目前设施栽培面积最大的蔬菜之一,生长发育易受到不利环境条件的影响,温度胁迫是影响番茄产量和品质的主要因子之一,因此,研究如何克服和缓解这些逆境胁迫,特别是温度胁迫对保证番茄生产,提高其产量和品质具有十分重要的指导意义。利用病毒诱导的基因沉默技术VIGS获得谷氧还蛋白(Glutaredoxin, GRX)基因沉默植株,从基因组分析、光合电子传递和非生物胁迫抗性的角度研究了谷氧还蛋白的生物功能,并探讨了GRX介导的油菜素内酯BRs对番茄低温抗性和细胞氧化还原状态的调控。BRs具有增强作物抗逆性的效果,但其信号途径和具体涉及的蛋白响应机制还不十分清楚。本文以番茄(Solanum lycopersicum)为实验材料,利用BRs合成突变体dim、DWARF过表达转基因材料、RBOH-RNAi转基因材料,研究了内外源BRs对植株低温抗性的影响以及RBOH在BR调控植株抗性过程中的关键作用；研究所得主要结果如下：1.对番茄谷氧还蛋白GRXs家族的全基因组进行了分析。通过SGN, NCBI和其它数据库中的关键词搜索和序列比对从番茄基因组中找到44个番茄GRXs基因或同源基因。对番茄和拟南芥GRXs进行系统进化分析。2.确定了GRXs与番茄植株光合电子传递和非生物胁迫响应之间的联系。通过VIGS技术,构建了10个SlGRX沉默植株,SlGRX沉默诱导Y(NA)(受体侧限制引起的PSI非光化学能量耗散的量子产量)和Y(ND)(供体侧限制引起的PSI非光化学能量耗散的量子产量)的显著增加,对PSI电子传递和光保护能力产生显著影响,且SlGRX沉默增加了番茄对百草枯和高温胁迫的敏感性,结果表明GRXs参与调控番茄植株光合电子传递和非生物胁迫响应,其中SlGRXS14、SlGRXS17、SlGRXC2、SlGRXS12这几个基因沉默植株受到的胁迫较明显。3.明确了GRXs在番茄高温胁迫中的作用。SlGRXS14、SlGRXS17、SlGRXC2、 SlGRXS12、SlGRXS1基因沉默增加了高温胁迫下细胞膜脂过氧化水平、ROS的积累和2-CP蛋白的氧化状态,并抑制了抗氧化酶活性,降低了GSH/GSSG的比例,从而抑制卡尔文循环关键基因表达及酶活性,降低CO2同化速率。这些结果表明,GRXs参与调控细胞氧化还原状态和高温胁迫响应作用。4.明确了GRXs和RBOH在BRs调控番茄低温胁迫响应中的作用。利用BRs合成突变体dim、野生型、DWARF过表达转基因材料和外源喷施24-表油菜素内酯EBR,发现内外源BRs提高了植株抗氧化酶活性,GSH/GSSG和ASA/DHA的比例,减少了氧化蛋白的积累和2-CP蛋白的氧化状态,从而增强了番茄植株对低温胁迫的抗性。而RBOH-RNAi抑制了EBR对番茄抗氧化酶活性的增加和低温抗性的增强,表明RBOH编码的NADPH氧化酶参与了BRs调控的番茄低温抗性。EBR诱导SIGRXS14和SlGRXS12基因表达增加,SlGRXS14和SlGRXS14基因沉默抑制EBR对植株的调控作用,表明SlGRXS14和SlGRXS12在BRs调控番茄低温抗性过程中起着重要作用。