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高温是影响植物生长的主要因素之一。在细胞中，热胁迫能够不同程度地影响着多种蛋白质的稳定性、细胞膜的流动性、RNA的合成，抑制代谢酶的活性等，这些损伤导致离子通量降低，新陈代谢失衡，积累有毒代谢物，最终抑制植物的生长。有研究表明离子辐射在不同程度上影响植物的外部形态，细胞结构以及生理生化过程。其中，低剂量的60Co-γ辐照能够刺激植物的生长，增强植物的抗逆性，减轻胁迫对植物造成的伤害。然而，有关低剂量60Co-γ辐照对植物的生长刺激效应和提高抗逆性的分子机理却知之甚少。 本论文以模式植物拟南芥为研究材料，来探究低剂量60Co-γ辐照减轻热胁迫的生理和分子机制。首先，用不同剂量的60Co-γ辐照处理拟南芥种子，观察拟南芥幼苗在热胁迫下的生长。结果显示，与对照相比(0Gy)，低剂量的60Co-γ辐照(25-75Gy)显著促进拟南芥种子的萌发、幼苗主根生长、存活率和幼苗鲜重的提高。其中，50Gy60Co-γ辐照的刺激生长效应最为显著，因而笔者把50Gy60Co-γ辐照的拟南芥种子用于分析以后的生理生化指标和热胁迫相关基因的表达。 非生物胁迫通常引发活性氧和脂质过氧化的产生，为了揭示热胁迫下低剂量60Co-γ辐照对拟南芥幼苗氧化还原态势的影响，我们采用比色分析法测定对照和50Gy60Co-γ辐照处理的拟南芥幼苗中超氧阴离子的生产速率(O2(.-))，以及过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的含量。结果显示50Gy60Co-γ辐照的拟南芥幼苗中H2O2、O2(.-)和MDA明显低于对照，进一步证明低剂量的60Co-γ辐照能够减轻热胁迫对植物造成的氧化损伤。 为了探讨低剂量60Co-γ辐照增强拟南芥幼苗抗热性的生理机制，我们测定了热胁迫下拟南芥幼苗中的三种代表性的抗氧化酶的活性，主要包括超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)。结果显示，50Gy60Co-γ辐照的拟南芥幼苗中抗氧化酶的活性明显高于对照，表明了低剂量的60Co-γ辐能够照增强植物的抗氧化酶活性。 此外，为了进一步探讨低剂量60Co-γ辐照增强拟南芥幼苗的耐热性是否与还原型谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸(Proline)的积累有关，笔者还检测了热胁迫下幼苗中GSH和Proline的含量。结果显示50Gy60Co-γ辐照拟南芥幼苗中的GSH和Proline的积累明显高于对照，表明了低剂量的60Co-γ辐照能够增强植物的抗逆性。 为了深入研究低剂量60Co-γ辐照增强拟南芥幼苗抗热性的分子机制，我们分析了低剂量60Co-γ辐照对植物耐热信号相关的一些基因Hsp70、Hsp18.2、Apx1、Apx2、ABA2、ABA4、AAO3和MBF1c转录表达的影响。结果显示:与对照相比，在热胁迫下，Hsp70和Hsp18.2在热胁迫下的转录表达有差异，在40℃6 h胁迫下，50Gy60Co-γ辐照使拟南芥幼苗中Hsp70基因转录表达显著上调。类似地，50Gy60Co-γ辐照使拟南芥幼苗中Hsp18.2基因转录表达也显著上调;在热胁迫下，50Gy60Co-γ辐照增强Apx1和Apx2基因的转录表达;在热胁迫下，脱落酸(ABA)合成基因，如ABA2，ABA4，AAO3在50Gy60Co-γ辐照中观察到更高的转录水平，然而，AAO3只在40℃6 h处理下发现较高的表达水平。此外，在热胁迫下，50Gy60Co-γ辐照使拟南芥幼苗中MBF1c基因转录表达显著上调，特别是在40℃6 h热胁迫下。 总之，笔者的研究结果表明，低剂量60Co-γ辐照通过调节植物的生理反应以及耐热信号相关基因的表达，从而减轻热胁迫对拟南芥幼苗的伤害，提高植物的耐热性。