盐碱，干旱和重金属离子等非生物胁迫是影响植物生长和发育的重要因素。植物受到上述胁迫时，会表达多种蛋白质用于减轻胁迫带来的细胞的伤害。植物LEA蛋白（Lateembryogenesis abundant protein）是与植物抗逆密切相关的一类蛋白质。依照LEA蛋白的保守序列，可将LEA蛋白分为7组，其中LEA7蛋白又叫ASR（Abscisic acid stress andripening-induce）蛋白。已有文献报道异源ASR蛋白的表达可以提高植物抗盐和抗干旱的能力。然而ASR蛋白的保护功能及其作用机制仍需要进一步研究。本实验从大豆“白农6号”叶片克隆到大豆GmASR基因，它编码一个由238个氨基酸组成的蛋白。GmASR蛋白富含His残基，其His含量高达9.2%。将GmASR基因克隆到酵母表达载体pYES2得到质粒pYES2/GmASR，转化Cu2+敏感型酵母CUP2，Zn2+敏感型酵母ZRC1以及高盐、高渗敏感酵母HOG，得到转基因酵母CUP2/GmASR， ZRC1/GmASR以及HOG/GmASR。转空载体pYES2得到对照菌CUP2/pYES2， ZRC1/pYES2以及HOG/pYES2。利用RT-PCR法证明ASR基因在重组酵母中得以表达，然后测定不同胁迫条件下重组酵母菌的生长。结果表明GmASR蛋白的表达可以提高酵母突变体（CUP2）抵抗Cu2+胁迫的能力；提高酵母突变体（ZRC1）抵抗Zn2+胁迫能力；提高酵母突变体（HOG）抵抗NaCl胁迫的能力，但不能抵抗山梨醇渗透胁迫。我们将GmASR基因克隆到植物表达载体pCAMBIA1300，转化烟草悬浮细胞BY-2。得到转GmASR基因的烟草悬浮细胞BY/GmASR和转空载体的对照细胞BY/1300。测定BY/GmASR和BY/1300细胞在正常条件和100μM Cu2+胁迫下的生长情况。结果显示GmASR基因的导入可以提高烟草悬浮细胞抵抗Cu2+胁迫的能力。将GmASR基因克隆到大肠杆菌表达载体pET28a，转化大肠杆菌细胞BL21star，获得BL/GmASR菌。经IPTG诱导，BL/GmASR可表达不含His标签的全长GmASR蛋白。利用亲和层析法纯化得到GmASR蛋白。利用生物信息学和生物化学的方法证明GmASR蛋白是固有无序蛋白（IDP蛋白），具有热稳定性等IDP蛋白特性。固相金属螯合亲和层析实验（immobilized metal ion affinity chromatography，IMAC）证明GmASR蛋白可与Cu2+，Zn2+，Ni2+和Fe3+结合，但不能结合Ca2+，Mg2+和Mn2+。内源荧光实验进一步证明GmASR蛋白与Fe3+/Zn2+发生结合。ITC（isothermal titration calorimetry）实验证明GmASR蛋白与Fe3+有三个结合位点，但与Zn2+只有两个结合位点。CD，ANS荧光和SDS-PAGE实验证明GmASR蛋白结合Fe3+后，GmASR蛋白的结构没有发生改变，大部分依旧是无序结构。但是，GmASR蛋白结合Zn2+后，它的二级结构发生了改变，无序结构减少，引起GmASR蛋白质的聚集。利用EDTA螯合Zn2+，部分聚集的GmASR蛋白又恢复了可溶性。为了研究GmASR蛋白的抗氧化能力，我们利用2-脱氧核糖降解法检测GmASR蛋白是否能够减弱Fe3+参与的Fenton反应，减少氧自由基的产生。在特异性实验中，GmASR蛋白具有抗氧化能力，其抗氧化能力要高于对照蛋白（BSA蛋白）。我们还利用体外实验证明GmASR蛋白可直接保护DNA分子免受氧化伤害。但是加入EDTA后（非特异性实验），GmASR蛋白不能结合Fe3+离子，EDTA-Fe3+参与了Fenton反应，产生氧自由基，GmASR蛋白失去抗氧化能力。表明GmASR蛋白是通过结合Fe3+，减少氧自由基的产生，从而起抗氧化的功能。我们利用体外实验检测了冻融，干燥和高温胁迫下GmASR蛋白对LDH酶的保护作用。结果表明GmASR蛋白能够阻止冻融条件下LDH酶失活和聚集，也可以保护干燥脱水胁迫下LDH酶的活性，但是对高温胁迫下LDH的酶活保护不明显。综上所述，大豆GmASR蛋白在烟草和酵母细胞中具有抵抗金属离子胁迫的功能。本文还研究了GmASR蛋白的IDP性质，金属离子结合特性，抗氧化功能及保护蛋白酶的功能。表明ASR蛋白具有多重保护功能，为揭示和阐明ASR蛋白的保护功能和作用机制具有重要意义。