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黄花苜蓿(Medicago falcalta L.)是耐寒性很强的豆科牧草，为了探讨其耐低温的可能机制，根据本实验室庞朝枢构建的“黄花苜蓿冷诱导基因缩减杂交文库”里筛选出来的两个与冷相关的MfCAR3基因的主体片段，设计相应的引物克隆出这两个基因编码区全长，通过RT-PCR技术，分析这两个基因在正常条件下，以及在温度胁迫、盐胁迫、脱水胁迫和ABA处理条件下的表达规律，探讨了这两个基因分别在三种不同品种苜蓿中的同源基因在低温下的表达规律，构建了这两个基因的酵母表达载体和原核表达载体，为进一步对MfCAR1和MfCAR3基因进行功能研究奠定了基础。本研究同时也分析了低温、干旱和盐处理等逆境条件下，转MfMIPS和转MfSAMS基因烟草T1代植株与野生型烟草在生长量、酶活性等方面的差异，主要研究结果如下：
1.黄花苜蓿MfCAR1和MfCAR3基因的克隆设计特异引物，通过RT-PCR从冷诱导处理的黄花苜蓿cDNA中克隆得到MfCAR1和MfCAR3基因。MfCAR1全长650 bp，开放阅读框420 bp，编码139个氨基酸的蛋白；MfCAR3全长551 bp，开放阅读框411 bp，编码136个氨基酸的蛋白。
2.MfCAR1和MfCAR3基因的表达分析RT-PCR表达结果表明，在正常生长条件下，黄花苜蓿MfCAR1和MfCAR3的表达量在一天内没有明显的变化。受低温、高温、盐和脱水胁迫后，MfCAR1和MfCAR3的表达量会迅速上调，表明这两个基因与黄花苜蓿的抗逆性密切相关。外源ABA能迅速提高MfCAR3的表达量，推断MfCAR3的表达可能受ABA信号转导系统控制。三种不同品种的苜蓿MfCAR1和MfCAR3同源基因受低温诱导后表达量都呈上调趋势，但其响应时间和表达模式上有所不同。
3.转MfMIPS烟草T1代植株的抗逆性分析在低温、干旱、盐处理等逆境胁迫下，无论是转MfMIPS基因烟草T1代植株还是野生型烟草都受到了不同程度的影响，生长量都有所减少。但过量表达MfMIPS的转基因T1代烟草则在逆境下表现出比野生型更强的抗性，受到逆境的影响明显比野生型植株小，说明MIPS与植物的抗逆性密切相关。
4.转MSAMS烟草T1代植株的抗逆性分析通过对野生型烟草与转MfSAMS基因T1代烟草植株在正常条件和干旱、盐处理等逆境胁迫下生长量变化的研究，结果表明在干旱、盐处理等逆境胁迫下，野生型烟草受到逆境的影响，生长量明显减少，而过量表达MfSAMS的转基因T1代烟草则在逆境下表现出比野生型更强的抗性，受到逆境的影响明显比野生型植株小，说明SAMS与植物的抗逆性关系密切。
5.两种不同品种的苜蓿在低温诱导下MIPS与SAMS同源基因表达分析黄花苜蓿和八级秋眠型的紫花苜蓿MIPS与SAMS的同源基因都受低温的诱导表达，但无论是在表达量还是在诱导速度上，黄花苜蓿都高于八级秋眠型的紫花苜蓿，且前者MIPS酶活性高于后者。