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干旱胁迫严重影响植物生长发育和产量。光合作用是对干旱最敏感的生理过程，水分亏缺通常导致植物光合活性迅速下降、叶绿素降解、色素蛋白复合体解聚、叶绿体解体。热激蛋白(heat shock protein，HSP)是一类主要的分子伴侣，能够稳定蛋白结构、维持生物膜的稳定性，消除ROS，在植物非生物胁迫抗性中发挥重要作用。为了阐明HSP蛋白在叶绿体逆境保护中的作用，本文选择一种能够忍耐极度干旱、高pH和高钙胁迫的、并能够在干旱和复水过程中保持叶绿体结构、叶绿素含量及色素蛋白复合体聚合的复苏植物——苦苣苔科旋蒴苣苔进行研究，对其所编码的多个HSP蛋白的亚细胞定位、基因表达及其过表达拟南芥的抗逆性进行分析，以期揭示HSP蛋白在植物逆境保护中的生物学功能。 在目前已克隆的旋蒴苣苔HSP中，主要类型是含有DnaJ结构域的HSP40蛋白，共27个。对这些HSP40/DnaJ蛋白进行亚细胞定位分析，发现BhDNAJC6和BhDNAJ35定位在叶绿体中。Real-time PCR分析表明，BhDNAJC6和BhDNAJ35的表达受干旱、热、盐、碱和高钙等非生物胁迫和外源ABA的诱导。对过表达BhDNAJC6的拟南芥进行抗逆性分析，发现其具有较强的抗旱、抗干热和保水能力。光合荧光参数显示在于旱胁迫条件下BhDNAJC6转基因拟南芥Y(Ⅱ)、Fv/Fm、Fv/Fo以及ETR均高于野生型(WT)，Y(NO)小于WT，但Y(NPQ)没有差异，表明BhDNAJC6转基因拟南芥PSⅡ的光损伤程度较低，光合电子传递链和PSⅡ相对稳定，但光保护途径差异不明显。与此不同，过表达BhDNAJ35的拟南芥虽然具有抗碱能力，但对热胁迫、高钙胁迫和植物激素ABA敏感。光合荧光参数显示碱胁迫下BhDNAJ35过表达拟南芥的Y(Ⅱ)和ETR都显著性的高于WT，NPQ和qN略高于WT，而Y(NO)没有差异，表明BhDNAJ35.转基因株系在碱胁迫条件下，光合电子传递链和PSⅡ相对稳定，并存在略强的热能耗散作用，即光保护作用较强。与这些叶绿体定位的HSP蛋白相反，定位于细胞核/质的BhDNAJC2蛋白过表达时，转基因拟南芥株系虽然也表现出对碱胁迫和热胁迫的抗性，但光合荧光参数与WT无明显差异，猜测BhDNAJC2蛋白基本上不参与碱胁迫和热胁迫条件下叶绿体的保护。 上述研究结果表明，旋蒴苣苔热激蛋白可能在其对干旱、碱、热等逆境的适应性上具有重要作用;定位于叶绿体的蛋白BhDNAJC6和BhDNAJ35可能参与植物逆境条件下叶绿体的保护机制，前者通过减轻胁迫条件对PSⅡ的光损伤、维持光合电子传递链和PSⅡ的稳定，保证光合作用正常进行，后者可能通过增加植物光保护作用和ABA敏感性而增强植物抗逆性，其作用机制有待于进一步研究。