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高山离子芥是一种典型的高山冰缘植物,生活在低气温、强紫外、温度变化剧烈、海拔3600-3900米的高山上,即使在冰雪覆盖下也能开花结果,具有很强的抗冻能力。它与模式植物拟南芥及一些重要经济作物(如油菜等)同属十字花科。因此,高山离子芥是克隆抗冻基因以及研究高山冰缘植物特殊抗冻机制的理想材料。CbAIRl2基因是从高山离子芥抑制消减杂交文库中筛选出的低温诱导基因,属于生长素响应基因中的Aux/IAAs类,拟南芥AIR12最先表达于生长素诱导的侧根发生过程中,目前关于AIR12的研究还比较少。本课题通过TAIL-PCR、Real-time PCR、转化烟草叶片法、浸花法转染拟南芥等技术研究了高山离子芥AIR12基因的功能,得到如下结果：1.克隆了高山离子芥AIR12基因并分析了其序列特征。首次克隆得到CbAIR12的全长序列,其CDS序列长744bp,编码247个氨基酸。与拟南芥AIR12蛋白的同源性为72%,通过软件预测到AIR12蛋白含有一个跨膜结构域。2.揭示了高山离子芥AIR12基因的表达模式。低温-4℃和4℃两种胁迫处理表明高山离子芥AIR12基因的确响应低温信号。CbAIR12基因还可被IAA和ABA诱导而表达上调,表明其可能也参与这些调控通路3.确定了CbAIRl2基因的组织定位和亚细胞定位。通过荧光定量PCR研究发现CbAIR12基因在高山离子芥的叶片、叶柄和根部中都有所分布,尤其以叶柄中含量最高。构建了AIR12融合GFP的过表达载体,转入烟草叶片,通过激光共聚焦显微观察发现融合蛋白定位于细胞膜和核膜上；将AIR12融合GFP转基因拟南芥稳定表达,也观察到相同的结果。表明该蛋白在膜信号转导通路中发挥作用。4.建立了高山离子芥AIR12的转基因过表达株系。一方面通过农杆菌介导的浸花法筛选得到了转基因拟南芥纯合株系；另一方面已成功诱导出转基因烟草的愈伤组织,待分化成苗进行深入研究。综上所述,本研究初步揭示了CbAIR12基因的序列结构特征、表达模式及调节机制,为后续深入阐明该基因功能奠定了理论基础。它不仅丰富了高山离子芥胁迫诱导基因库,而且有助于植物抗逆机制的进一步研究,同时为通过基因工程手段培育出抗逆作物品种提供了重要资源。