桑树是我国重要的经济林木,因其含有较强的抗逆性而成为植物生态科学研究的重要材料。桑树抗逆基因的筛选与研究可为桑树抗性育种提供基因资源。在已鉴定的植物抗性基因中,渗调蛋白(osmotins,OSMs)在植物遭受逆境胁迫时具有重要的调节作用,但桑树OSM的功能研究尚未见报道。磷脂酶(Phospholipases)作为生物体内负责生物合成和磷脂代谢的一类酶,其与植物的抗逆性也有密切联系。Ma PLA1-Ⅱδ基因是磷脂酶家族中重要的一类,其发现和研究起步较晚,桑树Ma PLA1-Ⅱδ的研究尚未见报道。因此,桑树渗调蛋白与植物磷脂酶的进一步研究对促进桑树抗逆分子机制研究具有重要意义。本研究以生长45 d的丰驰桑(Morus alba.)幼苗为材料,克隆了桑树Ma PLA1-Ⅱδ的4个成员以及桑树渗调蛋白基因MaOSM,进行了基因的组织表达模式分析、干旱应答胁迫分析,并将以上基因转化拟南芥,获得过表达拟南芥植株,并以野生型拟南芥为对照,从表型、生理生化、基因表达等多个层面上进行了抗旱性分析,得到以下结果:(1)MaOSM及Ma PLA1-Ⅱδ基因家族中的各成员在桑树叶,芽,根,花中均有表达,且均在根中有较高的表达量。ABA,盐,寒冷及干旱胁迫均能诱导MaOSM及Ma PLA1-Ⅱδ各成员的表达,且均受干旱的强烈诱导。(2)MaOSM在根中有较高的表达水平,且对根毛的发育起到重要作用。通过生理指标检测得出,MaOSM表达量与过表达植株的抗旱性密切相关,且MaOSM表达量越高,抗旱能力越强。(3)通过对转MaPLA1-Ⅱδ拟南芥的形态分析得出,转Ma PLA1-Ⅱδ植株出现提前抽薹现象。正常生长条件下,转Ma PLA1-Ⅱδ植株与野生型植株生长无明显差异,但干旱条件下,Ma PLA1-Ⅱδ的过表达会提高植株种子的萌发率、促进幼苗生根,并对促进植物体茎的伸长有正向调节的作用。(4)生理指标的检测发现,MaPLA1-Ⅱδ过表达植株含有更多的渗透调节物质脯氨酸,来抵御干旱对细胞的伤害,且Ma PLA1-Ⅱδ基因的上调可降低植物细胞膜的损伤程度,增加细胞原生质体稳定性,有效增强植株抗旱性。(5)过表达MaPLA1-Ⅱδ植株在干旱条件下会促使气孔关闭,减少水分损失。分析植物体内抗氧化物质含量发现,过表达植株会提高抗氧化酶活性增强ROS的清除能力,增强体内保护机制,加之气孔关闭会导致光合作用下降使得ROS生物合成减少,从而减少植物体细胞的损伤程度,达到抗旱效果。研究表明,桑树MaOSM及MaPLA1-Ⅱδ均为干旱应答基因,过表达后均可以提高植株的抗旱性。桑树渗调蛋白可能通过上调渗透调节物质的含量来降低干旱胁迫对细胞膜的损伤程度,从而提高植株在干旱胁迫下的耐受性。而桑树Ma PLA1-Ⅱδ蛋白通过增强抗氧化酶的活性与调节气孔的开闭共同作用,从而提高转基因植株的抗旱能力。