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土壤逆境如土壤磷有效性低、土壤水分亏缺是困扰我国农业生产的主要影响因子。近年来研究表明，利用转基因技术获得能够稳定遗传抵御土壤逆境胁迫的植物，是提高磷肥利用率、增加作物产量，进而改良和治理逆境土壤的有效途径之一。一些研究报道表明，植物14-3-3蛋白通过结合多种蛋白酶类参与调控植物体内多种生理代谢途径，促进养分的吸收、提高水分的利用率。14-3-3蛋白家族被认为在调控植物抵御土壤逆境胁迫过程中扮演着重要的角色:14-3-3蛋白GRF9能够调控碳水化合物在拟南芥地上部和根系的分配，提高根系抵抗低磷胁迫和水分胁迫的能力。但是，尚有需进一步明确的科学问题:(1)AtGRF9基因对低磷胁迫和水分胁迫的响应，是否能够在远缘蔬菜作物中发挥功能？(2)AtGRF9调控作物响应低磷胁迫的分子机理还有哪些？(3)转AtGRF9基因的蔬菜作物能否在大田土壤条件下提高对低磷和水分胁迫的响应？又有哪些具体的农学表现？番茄(Solanum lycopersicum L.)是世界上重要的农作物之一，具有对水分需求量大和对土壤磷的吸收能力也有待提高的特性。本论文首先在水培条件下研究了转AtGRF9番茄根系对低浓度有效磷和20％PEG6000模拟的干旱胁迫的响应机制;并利用大田土壤试验体系研究了转AtGRF9番茄对土壤不同磷浓度和不同灌溉水量的适应能力和农学表现，取得的主要研究结果如下: 1.以T2代转AtGRF9番茄(E2、E7和E11)和野生型番茄(WT)为材料，利用水培试验研究了番茄作物苗期的耐低磷分子机制，结果表明拟南芥14-3-3蛋白GRF9促进了正常供磷和低磷胁迫下的番茄根系的生长，其主根伸长量相比野生型分别高出19％和40％;低磷胁迫处理下的转AtGRF9番茄根系总根长、根表面积和根体积的相对生长量均显著高于野生型番茄;根系磷素积累量和两个磷高效转运子(LePT1、LePT2)的表达量均显著野生型番茄;单位根的质膜H+-ATPase活性和质子分泌量均显著提高。说明拟南芥14-3-3蛋白GRF9基因能够与番茄基因组上的基因一样遗传给下一代并稳定地表达，提高了番茄作物对低磷胁迫的抗性。 2.以T2代转AtGRF9番茄(E2和E7)和野生型番茄(WT)为材料，用20％PEG6000模拟水分胁迫，水培条件下研究番茄作物苗期的耐干旱分子机制，结果表明:(1)在干旱胁迫下，野生型番茄和转基因番茄的根系形态指标均受到不同程度的抑制，WT，E2和E7三个番茄材料相对总根长的受抑制程度分别为:43％，28％，30％;相对根表面积的受抑制程度分别为46％，33％，35％;相对根体积的受抑制程度分别为:47％，32％，29％;相对根直径的受抑制程度分别为:29％，21％，22％。(2)根系蔗糖含量比野生型番茄高20％，根系干物质重比野生型番茄高23％。(3)在干旱胁迫时，转基因番茄根系质膜H+-ATPase的活性较高，具有较强的分泌质子的能力，其根系泌酸量比野生型番茄高35％。(4)在干旱胁迫时，具有较高抗氧化酶(POD，APX)活性的转基因番茄根系膜系统受氧自由基的损伤较野生型番茄低，说明拟南芥14-3-3蛋白GRF9能够跨物种促进番茄作物对干旱胁迫的抗性。 3.以T2代转AtGRF9番茄(E2和E7)和野生型番茄(WT)为材料，在大田土壤逆境（不同磷浓度和不同水分灌溉量）条件下，评价转AtGRF9番茄在实际生产上的农学表现，结果表明:不施磷肥(P0)处理下的转AtGRF9番茄叶片含磷量高于野生型;相比野生型番茄，缺水灌溉（LW)处理下的转AtGRF9番茄具有较强的光合作用、气孔导度和蒸腾作用;拟南芥14-3-3蛋白GRF9均促进了在不施磷肥(P0)处理和缺水灌溉(LW)处理下生长的番茄果实品质和产量，尤其提高了番茄早期成熟果实的积累。说明拟南芥14-3-3蛋白GRF9在番茄作物中起的稳定遗传功能（耐低磷胁迫和耐缺水胁迫）可以在大田农业生产中获得相应的农学效果。 综上所述，本论文明确了促进番茄根系的生长和质膜H+-ATPase活性的提高是转AtGRF9番茄增强根系对磷的活化吸收能力和对水分胁迫的适应能力的一部分生理机制。而大田土壤逆境胁迫下的转基因番茄对果实品质和产量的保证以及提高早期成熟果实的产量，进一步说明转AtGRF9番茄在农业生产上有一定的应用潜力，可以为设施农业合理减少磷肥施用以及农业适度节水灌溉的研究提供新思路和科学依据。