中文摘要：

利用我国的耐旱资源植物牛耳草（Boea hygrometrica R. Br）为材料, 从已筛选的干旱诱导表达的候选基因片段中，根据基因序列同源性、表达的时间空间特点、编码产物的理化性质、过量表达或抑制表达的转基因植物的表现型及对不同胁迫信号的响应等方面的研究，来鉴定其中最有可能参与牛耳草耐旱复苏机制的基因并克隆其全序列，分析其在耐旱反应中可能参与的代谢途径或信号途径。本项目取材特别，在充分的前期工作的基础上，在分子水平上探索植物对极端干旱环境的适应机制，不仅有助于揭示更苏植物耐旱的机理，而且可鉴定并克隆与牛耳草耐旱性状直接相关的基因，对我国积累具有自主知识产权的抗逆基因资源具有重要意义。本项目的研究成果可应用于农牧业和生态环境治理所需的抗性植物品种培育与鉴定。

结论摘要：

本项目利用我国耐旱复苏植物牛耳草Boea hygrometrica为材料, 根据序列同源性、表达时空特点和编码产物性质，从前期实验得到的干旱诱导的434个候选基因中鉴定出17个比较可能参与耐旱保护的基因，克隆了全长cDNA，构建了过表达和抑制表达的转基因植物，进行了抗旱性分析，发现其中6个基因对植物抗旱性影响较大，分别编码2个LEA蛋白，2个细胞壁蛋白、1个ACO（ACC氧化酶）和1个肌醇半乳糖苷合成酶。结合生理生化和细胞水平研究，对这些基因在干旱过程中可能的功能、作用方式和调控机制进行了详细分析。牛耳草干旱过程中乙烯大量积累，ACO特异性抑制剂氯化钴预处理可抑制干旱诱导的乙烯积累和部分基因的干旱诱导表达，同时导致牛耳草复苏能力的丧失，表明干旱诱导的乙烯积累可通过调节基因表达而对牛耳草复水后的复苏起重要作用。另外通过蛋白质组学分析得到了3个抗氧化酶蛋白。这些结果不但在一定程度上揭示了牛耳草耐旱的分子基础，而且得到了6个与直接影响植物耐旱性的基因并获得了耐旱性提高的转基因植物，对我国积累具有自主知识产权的抗逆资源基因和培育农牧业和生态环境治理所需的抗性植物品种有重要意义。