菊花在世界范围内是重要的观赏植物种类,广泛应用于切花、盆花及城市景观绿化中。干旱胁迫严重影响菊花的栽培生产和推广应用,限制了它的产量和分布。为了获得菊花的功能基因组数据资源并更深入的理解菊花响应失水胁迫的分子机理。我们运用nlumina测序技术对失水胁迫处理的菊花植株[Chrysanthemum×morifolium(Ramat.)Kitamura] ’Fall Color’ 进行高通量转录组测序,并筛选出四个响应非生物胁迫的DBB家族成员基因,对这些基因进行表达特性及生化特性分析,并通过在模式植物拟南芥中过表达对其进行功能鉴定。取得以下主要研究结果:1)分别构建了失水胁迫处理下的菊花幼苗和对照的cDNA文库,并使用Illumina测序技术进行测序。一共获得超过一亿个reads,并通过从头组装获得98180个唯一的转录本,并通过与其他蛋白数据库进行序列比对进一步对这些序列进行了注释。根据这些转录本序列进行了生化途径的预测。2)对失水处理的菊花数据进行基因表达谱分析并鉴定了 8558个失水响应的转录本,其中包括307个转录因子和229个蛋白激酶以及众多已知的胁迫响应基因。基因本体论(GO)富集和生化途径分析表明失水胁迫引起了植物激素响应、次级代谢物、氨基酸代谢及光与光周期响应的改变。这些发现显示菊花的干旱耐性可能与激素生物合成和信号转导的调节、降低氧化伤害、稳定细胞蛋白和结构以及维持能量及碳供应有关。3)我们在转录组中识别了 4个DBB亚家族成员,分别命名为CmBBX19、CmBBX22a和CmBBX22bBBBX22c。RT-PCR分析表明CmBBX19主要集中在叶片、花和茎中表达,CmBBBX22a主要在花中表达,CmBBX22b和CmBBBX22c则是在叶和根中表达较高。胁迫处理分析表明,CmBBX22b受失水胁迫诱导,而CmBBBX22aa和CmBBX22c被失水胁迫下调;CmBBX19和CmBBX22c明显受到低温诱导;但该家族基因不受盐胁迫诱导。4)洋葱表皮瞬时表达系统分析表明CmDBBs均定位在细胞核中,酵母转录激活实验表明CmBBX22a、CmBBX22b和CmBBX22c具有转录激活能力且转录激活区域在蛋白的中段而不是C末端和N末端的B box区域,而CmBBX19并没有发现具有转录激活能力。CmBBX22a、CmBBX22b和CmBBX22c受蛋白酶体降解,但甘露醇处理可以提高CmBBX22b蛋白稳定性。5)获得拟南芥CmDBBs过表达株系,发现过表达CmDBBs家族基因均影响拟南芥开花时间,同时叶片离体失水率及干旱处理试验表明,CmBBX22b过表达株系具有较强的耐失水能力,而CmBBX19、CmBBX22aa和CmBBX22c过表达株系降低了耐失水能力。本研究所获得的转录组序列可以为菊花抗性育种提供有价值的基因数据资源,并发掘了众多的候选基因及标记基因,为将来培育干旱耐性菊花品种奠定了工作基础。发掘的1个DBB亚家族基因将为菊花干旱胁迫耐性的种质资源改良提供候选基因。