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梅花(Prunus mume)是我国的传统名花,主要分布在长江流域及以南地区,在我国北方地区种植,主要受到冬季低温的限制。因此,抗寒育种一直都是梅花育种的重要方向。目前,梅花抗寒育种多采用引种、杂交等传统方法进行。研究梅花的低温响应机制,了解梅花抗寒的分子机理,并以此为基础进行分子育种是快速高效地提高梅花抗寒能力的手段。ICE1基因是CBF反应通路的最上游基因。它在常温条件下呈现组成型表达,在遭受低温胁迫时进行蛋白修饰,继而触发下游基因的表达,从而增强植物的抗寒性。本研究以梅花品种‘三轮玉蝶’为试验材料,通过RT-PCR克隆得到梅花中的第一个ICE1基因,命名为PmICEl,对该基因进行生物信息学分析及表达模式探讨,并对其抗寒功能进行初步验证,得出以下结论：1、PmICE1基因结构与ICE1同源基因具有一致性,均包含3个内含子及4个外显子。其编码的蛋白质为亲水性,定位于细胞核。cDNA序列及其推导的氨基酸序列均与苹果、茶、甜杨、枳等物种的ICE1具有较高同源性,在bHLH保守区域高度保守。物种间的聚类表明梅花PmICE1蛋白属于ICE1同源蛋白的双子叶植物分枝。PmICEl基因定位于梅花的第七条染色体上。2、PmICE1基因在梅花的根、茎、叶、花、果、种子六个器官中均有不同程度的表达,说明该基因是组成型表达。在4℃低温胁迫下,PmICE1基因的表达量变化与报道的其他物种同源基因一致。随着胁迫时间的延长,PmICE1基因的表达量呈现上升趋势,在16h时达到最大值,说明该基因受到低温胁迫的诱导。3、实验利用酶切重组,构建了正义表达载体Pcambia1304-PmICE1,并使用花器侵染的方式转化拟南芥。对转PmICE1基因的拟南芥进行4℃低温处理,以野生型拟南芥为对照,发现转基因拟南芥的表型差异较小,丙二醛含量较低,脯氨酸含量较高,过氧化物酶的活性较高,表示转基因拟南芥具有较强的抗寒能力。本研究克隆了梅花抗寒关键调控因子PmICE1,以期为梅花低温应答的分子机理研究提供理论依据,并为梅花抗寒育种奠定分子基础。