由于全球自然环境的持续改变,植物往往会受到非生物胁迫的危害,但植物为应对不利环境的危害,已演化出一系列对逆境环境作出反应的分子机理,发掘有重要作用基因,这对农业生产上耐逆作物的选育有着十分重要的意义。糖基转移酶通过催化植物分子糖基化控制细胞内代谢平衡,使糖基化产物在代谢途径中发挥作用,最终影响植物对环境的耐受性,近几年随着对糖基转移酶的深入研究,已有研究发现植物糖基转移酶与植物对非生物胁迫的耐受性相关,该研究以番茄为主要材料,鉴定番茄两种糖基转移酶的基因及在应对非生物胁迫时的功能,并对其分析机理进行分析。研究的主要内容及结果如下:(1)成功克隆番茄的Sl UGT75C1-like和Sl UGT76E1基因,通过生物信息学分析表明,Sl UGT75C1-like基因的全长为1413 bp,编码470个氨基酸;从蛋白二级结构上来看,α-螺旋含量最高;为不稳定的疏水性蛋白,同时进行了启动子顺势作用元件预测,该基因包含逆境响应元件,推测该基因可能参与逆境响应。在系统进化树中Sl UGT75C1-like与龙葵EJD97亲缘关系最AZD9291体外近。Sl UGT76E1基因的全长为1428 bp,编码471个氨基酸;蛋白的二级结构含有α-螺旋、Desiccation biologyβ-转角、延伸链和无规卷曲;为一种不稳定的疏水性蛋白,分析启动子序列推测此基因可能与激素途径耐受有关。(2)利用荧光定量PCR分析Sl UGT75C1-like和Sl UGT76E1基因的组织表达特性。Sl UGT75C1-like和Sl UGT76E1基因在番茄各组织中均有表达,Sl UGT75C1-like在幼茎中表达最高,幼叶次之,Sl UGT76E1基因在幼叶中表达最高。(3)对盐、干旱胁迫下Sl UGT75C1-like基因在番茄根和叶中的表达量进行了分析,盐胁迫处理下,不论是在根中还是叶中,Sl UGT75C1-like基因表达量均呈现先上升后下降的趋势。在Cd胁迫处理下,Sl UGT76E1基因在根和叶中的表达量均为先上升后下降的趋势,在Hg胁迫处理下,根中Sl UGT76E1基因表达量随胁迫时间的增加而减少,而在叶中的表达量随着胁迫时间的延长先降低后上升。在Cu胁迫处理下,Sl UGT76E1基因在根和叶中均为下降趋势。在Pb胁迫处理下,Sl UGT76E1基因在根中的表达量呈现先上升后下降的趋势,而在叶中的表达趋势则相反。(4)成功构建了Sl UGT75C1-like和Sl UGT76E1植物过表达载体,对野生型、转基因拟南芥植株进行Na Cl、甘露醇、Cd胁迫后,发现过表达拟南芥萌发率和根长高于野生型,突变体植株根长及萌发低于野生型且差异显著。对Sl UGT75C1-like和Sl UGT76E1转基因拟南芥及野生型拟南芥进行氮蓝四唑(NBT)染色,突变体拟南芥染色最深而过表达拟南芥染色最浅。胁迫后过表达拟南芥的SOD、POD、CAT活MRTX1133 IC50性增加,MDA含量降低,叶绿素含量较高。(5)对转基因株系中逆境胁迫响应基因(RD29A、COR47、COR15A、KIN1、NCED3、RD22)、金属转运蛋白相关基因(IRT1、ZIP1、ABCC、NARPM)以及激素相关基因的转录水平进行检测,研究发现,过表达株系的上述基因表达量高于野生型,但在突变体中却比野生型的低。上述数据表明,基因可能是通过对激素合成而发挥作用,且在逆境胁迫下具有正调控作用。