砂藓(Racomitrium canescens)是一种具有强抗旱性和旱后复水能力的藓类植物,主要生长在裸露的岩石表面和砂土上,属于紫萼藓科(Grimmiaceae)砂藓属(Racomitrium),在我国黑龙江省地区有大范围的种群分布,是研究苔藓植物耐旱机制的良好材料。我们在之前的工作中对干旱和复水处理后的砂藓进行了转录组学分析,从分析结果的数据库中筛选了多条可能与抗旱和复水处理相关的基因,对这些基因进行了克隆和表达分析,初步探究了这些基因参与砂藓抗旱和复水过程的可能性和作用方式。由于砂藓基因组并未被测序,我们首先对所选基因的CDS序列进行了克隆,再利用获得的序列进行基因表达检测。我们对人工模拟的不同砂藓脱水和复水过程中这些基因的表达量进行了实时荧光定量PCR检测,分析结果显示这些基因在不同处理过程中的表达量均发生了显著的差异变化,初步证明了这些基因参与到砂藓抗旱和复水过程的相关功能。我们已克隆的基因包括:钙依赖蛋白激酶基因,类受体蛋白激酶基因,bZIP转录因子基因,MYB转录因子基因,脂氧合酶基因,磷脂酶D基因,丙二烯氧化环化酶基因,丙二烯氧化合成酶基因等,超氧化物歧化酶基因,和过氧化氢酶基因等。此外,我们构建了其中一些基因的过表达拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株进行功能验证,目前初步发现了过表达的一个砂藓脂氧合酶基因(RcLOX)和一个丙二烯氧化合成酶基因(Rc AOS1)可以提高拟南芥的抗旱和旱后复水能力,同时Rc LOX还能在一定程度上提高拟南芥的抗盐胁迫能力。我们希望可以利用这些基因改善更多植物的抗干旱及其它胁迫的能力,并为阐释砂藓抗旱和复水机制提供研究基础。