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bHLH(basic/helix-loop-helix)家族是植物转录因子中最大的家族之一,其家族成员都含有一个高度保守的,由60～100个氨基酸构成的DNA结合结构域,该结构域包含两个不同的功能区域,即basic和HLH区域。绝大多数植物bHLH转录因子能够通过识别G-box元件参与诸如生长发育、营养吸收、信号转导、抗逆境胁迫等方面的应答。本实验室鉴定了一条盐胁迫响应的柽柳bHLH基因,ThbHLH1,在此基础上,本研究通过TAIL-PCR的方法得到ThbHLH1转录因子的启动子序列,长2061 bp。分析发现,启动子序列中含有DOF、Ibox和W-box等和植物抗逆及光照应答相关的顺式作用元件。将ThbHLH1与GFP相融合,构建融合表达载体并转化拟南芥,获得T3代转基因苗,定位结果表明ThbHLH1蛋白在细胞核中。将ThbHLH1转入野生型拟南芥植株使之过表达。对T3代不同株系及野生型拟南芥进行不同浓度的NaCl、ABA及Mannitol胁迫,通过拟南芥的长势、根长及种子萌发率进行统计分析,结果表明,两个过表达株系的耐盐、抗旱能力显著提高,表明ThbHLH1能提高转基因拟南芥的抗旱、耐盐能力。利用DAB、NBT、Evans blue、DCFH-DA、PI 染色以及 H2O2 含量、SOD 活性、POD 活性、相对电导率和失水率等生理指标的测定对WT、OE1和OE3的T3代纯合株系在ABA、NaCl和Manntiol三种胁迫下的抗逆能力分析。构建了 RNAi载体pFGC5941-ThbHLH1,并将 pROKI1-ThbHLH1、pFGC5941-ThbHLH1及空 pROKⅡ 瞬时转化到柽柳中,分别获得过表达、抑制表达及对照柽柳转基因植株。对转基因柽柳进行NaCl、ABA及Mannitol胁迫。利用DAB、NBT及Evas Blue染色结果表明,在三种转基因植株中,过表达柽柳的O2-和H2O2最低,细胞膜完整性最好,而ThbHLH1抑制表达的植株O2-和H2O2最高,且细胞膜损伤最严重。说明ThbHLH1基因在柽柳中过表达使转基因植株的抗逆性显著提高。ThbHLH1启动子中存在多个DOF元件,利用酵母单杂交及ChIP研究发现,柽柳的ThDof16是调控ThbHLH1基因的表达上游调控因子。