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随着温室效应的不断加剧,高温胁迫已成为影响小麦产量和品质的限制因素之一。因此挖掘耐热相关基因并研究其作用机制具有重要的理论和实践意义。本研究在实验室前期工作的基础上,从小麦(Triticum aestivum L.)热胁迫差异表达谱数据中筛选到2个受热胁迫诱导表达的bZIP家族转录因子TabZIP60和TabZIP28,进行了克隆和功能鉴定,获得的主要研究结果如下：1、小麦TabZIP60基因受热胁迫和二硫苏糖醇(DTT)处理诱导表达。TabZIP60蛋白保守结构域含有定位于内质网膜上的跨膜结构域。通过序列比对,发现TabZIP60与拟南芥、水稻、大麦和短柄草中的bZIP60基因的序列同源性较高,并且其mRNA能够形成相邻的茎环结构。预测小麦TabZIP60能被RNA结合蛋白IRE1剪切,并通过实验验证。2、为了研究TabZIP60的生物学功能,分别将其剪切前的形式(TabZIP60)和剪切后的形式(TabZIP60D)构建超表达载体并转化拟南芥,发现超表达剪切前形式的转基因株系的耐热性和内质网胁迫抗性与野生型相比没有显著差异,而超表达剪切后形式能够显著提高耐热性和内质网胁迫抗性。通过转录组测序分析结果显示：与野生型相比,在正常条件下,超表达剪切后形式的转基因株系共有25个基因差异表达(Fold Change≧2, FDR<0.05),其中有19个基因与内质网胁迫相关；在热处理后,转基因株系有17个基因差异表达,其中有7个基因与内质网胁迫相关。对所有差异表达基因在转录起始位点上游1000 bp序列中含有的内质网胁迫相关顺式作用元件进行了分析,发现有15个基因的转录起始位点上游1000 bp的序列含有ERSE-Ⅰ元件,有5个基因含有UPRE-I元件,有9个基因含有UPRE-Ⅲ元件,有1个基因含有XBP1-BS元件。ChIP-PCR实验证明,TabZIP60D能与9个只含有ERSE-Ⅰ元件的基因(BiP3、PDI9、PDI6、PDI10、bZIP60、 BI-1、OS9和AT1G70490),2个含有ERSE-Ⅰ和UPRE-Ⅲ元件的基因(AT1G29310和SAR1B),3个含有UPRE-Ⅰ元件的基因(AT5G42050、TIN1和PD111),2个含有UPRE-Ⅲ元件的基因(AT4G16260、AT2G01345),1个含有ERSE-Ⅰ和XBP1-BS元件的基因(AT3G51980)的启动子区域结合。为进一步研究TabZIP60在小麦抗逆性中发挥的生物学功能,将TabZIP60基因构建RNAi载体并转化受体科农199,发现转基因株系与受体KN199相比,耐热性和内质网胁迫抗性显著降低。4、克隆了TabZIP60的上游调控基因TaIRE1,通过IWGSC网站的比对结果将其定位于小麦6A、6B和6D染色体长臂上,并通过qRT-PCR分析表明,TaIRE1受热胁迫和DTT处理诱导表达。将TaIRE1基因构建RNAi载体并转化受体KN199,通过qRT-PCR分析证明,在热胁迫后,TaIRE1 RNAi植株中TabZIP60剪切前后的形式相对于对照KN199均显著降低。TaIRE1 T2代RNAi株系与受体KN199相比,耐热性和内质网胁迫抗性显著降低。4、小麦TabZIP28开放阅读框(ORF)长度为1713 bp,编码570个氨基酸,与拟南芥bZIP家族转录因子中B亚组的3个基因AtbZIP17、AtbZIP28和AtbZIP49聚为一类。氨基酸序列比对结果表明,该蛋白具有bZIP和跨膜结构域(transmembrane domain, TMD)两个保守结构域以及保守的S1P剪切位点。对该基因起始密码子ATG上游1699 bp的序列进行顺式作用元件分析,发现该基因的启动子区域包含激素和逆境胁迫响应的多个元件。通过qRT-PCR对该基因在逆境胁迫下的表达模式进行分析,结果表明：TabZIP28受热胁迫和PEG处理诱导表达,对H2O2处理响应比较缓慢,不受DTT处理的诱导表达。在拟南芥中超表达TabZIP28基因能够显著提高热胁迫后的成活率和种子发芽率。