各种非生物逆境胁迫包括干旱、高盐、极端温度等严重影响植物的正常生长和发育,特别是对农作物产量和品质的影响尤为突出。植物在长期进化过程中形成了精细的调节机制,如通过转录因子激活或抑制下游基因的表达,调控胁迫响应相关基因的表达,进而适应这些不良的环境变化。高等植物基因组中包含几十个转录因子家族,WRKY转录因子家族就是其中之一。二穗短柄(Brachygodium distachyon)是新兴的禾本科模式生物,与小麦具有较近的亲缘关系,因此对二穗短柄草WRKY基因的克隆以及功能研究,有助于麦类作物WRKY基因功能研究及遗传改良。本研究以二穗短柄草为实验材料,成功克隆了BdWRKY55和BdWRKY83两个基因;利用半定量RT-PCR技术检测了这两个Bd WRKYs基因在非生物逆境胁迫及信号分子处理下的表达变化;通过基因枪轰击洋葱表皮细胞获得这两个转录因子-GFP融合蛋白在洋葱细胞中的亚细胞定位情况;利用农杆菌介导的遗传转化技术,获得了两个BdWRKYs基因过表达的转基因烟草。具体研究内容和结果如下:(1)通过对二穗短柄草基因组序列检索分析,采用RT-PCR技术,克隆了两个WRK Y基因家族成员,并分别命名为BdWRKY55和Bd WRK Y83;序列比对分析表明,二者均属于类型III WRKY成员。(2)通过洋葱表皮细胞的瞬时表达实验对BdWRKY55和BdWRKY83转录因子进行了亚细胞定位分析,结果显示这两个转录因子均定位于细胞核。(3)通过半定量RT-PCR检测了Bd WRKY55和Bd WRKY83基因在二穗短柄草不同器官的表达情况和在干旱、高盐、极端温度等非生物逆境胁迫以及ABA和H2O2信号分子处理下的表达水平变化。结果表明,在检测的所有组织中,BdWRKY55和BdWRKY83均有不同水平的表达,但二者均在叶片中表达量最高。BdWRK Y55和BdWRKY83基因对不同的逆境胁迫及信号分子处理有不同的响应,PEG、ABA、H2O2、冷和热处理对BdWRKY55基因的表达有不同程度的下调,除冷处理外,其余处理均能上调BdWRKY83基因的表达。(4)利用农杆菌介导的遗传转化技术,获得了Bd WRKY55和Bd WRKY83基因过表达的转基因烟草。初步表型分析结果表明,过表达BdWRKY83可提高转基因烟草对干旱胁迫的耐受性。以上研究结果为进一步揭示BdWRKY55和Bd WRKY83基因的生物学功能奠定了基础。