中文摘要：

DREB是转录调控录因子，参与植物的抗逆、抗病响应。近年来，DREB类转录因子用于改良植物对生物、非生物胁迫耐受性的研究受到普遍关注。蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng），2n=14，是旱生－沙生草原种，常见于干草原和荒漠草原的典型沙质环境中，是国家二级珍稀濒危植物和急需保护的农作物野生近缘种。我们前期研究揭示了蒙古冰草LEA基因的抗旱作用机理，本项目拟从植物对非生物胁迫应答系统的上游元件-转录因子入手，继续研究蒙古冰草的抗逆机制。本研究将利用同源序列方法克隆蒙古冰草DREB基因，分析DREB基因启动子区、编码区和终止子区的序列特征；研究DREB基因在非生物逆境中的表达模式；利用瞬间表达和转基因方法，揭示DREB对蒙古冰草抗逆性的调控机制。为今后蒙古冰草抗逆性研究提供理论依据，同时为这一优良饲草的保护及开发利用奠定科学基础。

结论摘要：

蒙古冰草（Agropyron Mongolicum Keng）是防风固沙和草场退化恢复的重要牧草，不仅具有耐寒、耐旱等优异特性，而且含有多种优良的抗性基因，是其他近缘植物抗性改良可资利用的基因库。DREB是转录调控因子，参与植物的抗逆、抗病响应。近年来，DREB类转录因子用于改良植物对生物、非生物胁迫耐受性的研究受到普遍关注。本项目以蒙古冰草为材料，分离转录因子DREB基因，获得序列信息；分析该基因在非生物逆境条件下的表达调控模式；并对蒙古冰草DREB基因的功能进行了验证。主要结果如下 1.利用同源序列法从蒙古冰草中克隆得到1个DREB3类转录因子基因，命名为MwDREB3（No.KC747717），基因全长1056bp,包含1个完整的开放阅读框，长度为774bp，编码257个氨基酸，预测蛋白分子量为27.74KD，等电点为4.18，该蛋白近5＇端含有1个保守的AP2结构域。系统进化树分析表明MwDREB3编码的蛋白与小麦的DREB、山羊草DRF1的进化关系较近。 2. 采用实时定量RT-PCR技术分析了MwDREB3基因的在干旱、高盐、低温和ABA诱导条件下的表达模式，结果显示该基因受干旱、高盐、ABA诱导表达。低温处理条件下，MwDREB3基因的表达量下调。 3. 以蒙古冰草营养体为外植体建立了高效的蒙古冰草再生体系。以茎尖为最适宜的外植体进行愈伤诱导，MS+2,4-D 1.5mg/L+6-BA 0.1mg/L培养基愈伤组织诱导率最高，达到84.9%，并且愈伤状态良好。以MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.5mg/L培养基分化率最高，为53.2%。生根培养基 MS+NAA 0.5mg/L，生根率为100%。 4. 成功构建了蒙古冰草DREB的植物表达载体PCAMBIA2300- MwDREB3。利用根癌农杆菌介导法将该基因转入烟草中，获得转基因植物。 5 转基因验证结果表明干旱胁迫下转基因烟草叶片的萎蔫程度明显低于野生型烟草，复水后转基因烟草叶片的膨压恢复也较好。相对电导率低于对照，超氧化物歧化酶活性及游离脯氨酸含量均高于对照。MwDREB3基因在烟草中过量表达提高了烟草抗旱能力，并发现转基因烟草植株的高度明显降低于同期野生型对照，生长迟缓、植株矮化。由此认为该基因在草坪草抗旱性改良研究中具有较大的利用价值。