bHLH（basic/helix-loop-helix）转录因子是近年来才受到关注的新型转录因子家族，现阶段的研究发现，它的主要作用是参与了植物的抗逆调控。bHLH家族是植物转录因子中最大的家族之一，它们的结构特性是都含有一个由60~100个氨基酸构成的高度保守的DNA结合结构域，包含2个功能不同的区域，即basic区域和HLH区域。我们从拟南芥中克隆出了 AtbHLH112 基因的全长 ORF 序列和启动子序列，分别构建了不同功能载体，通过对AtbHLH112基因过表达、抑制表达、野生型以及AtbHLH112基因缺失突变体植株在ABA、NaCl和 Manntiol三种胁迫下的比较分析，证明AtbHLH112过表达植株的抗逆能力明显提高，说明AtbHLH112基因在拟南芥植株内发挥着非常重要的抗逆功能。利用基因枪瞬时转化技术将AtbHLH112与GFP的融合表达载体pROK2-AtbHLH112-GFP转化入洋葱表皮进行亚细胞定位，结果表明AtbHLH112转录因子定位在细胞核中。将AtbHLH112基因的启动子与GUS融合构建植物报告表达载体并转化拟南芥，证明AtbHLH112基因的启动子具有强的表达活性，且具有组织特异性。并且通过PLACE和PlantCARE数据库预测分析、酵母单杂交分析、荧光实时定量RT-PCR实验、酵母单杂交等技术和Agilent拟南芥全基因组表达谱芯片技术对AtbHLH112基因过表达植株与突变体植株在正常和盐胁迫条件的差异基因进行比较分析，结果均表明AtbHLH112转录因子属于响应逆境胁迫调控网络基因，具有很好的植物抗逆作用，适于开放利用。 本研究系统地研究了bHLH转录因子响应高盐胁迫的分子机理，发现了bHLH在调控基因表达过程中主要结合一个新的元件GCGbox， 修正了人们常认为bHLH转录因子主要通过识别Ebox来调控基因表达的认识，该论文发表在New Phytolgist上，已被收录，影响因子为7.672，被引用量为6。此外还有相关发表论文4篇，均为SCI收录论文。 本研究对 AtbHLH112 基因启动子中的胁迫响应元件及启动子系列缺失技术和融合基因表达技术，对 AtbHLH112 基因启动子进行了深入地研究。另外，目前对bHLH转录调控的研究也不够清晰和深入，通过对AtbHLH112的上游调控因子及互作蛋白的系统研究，有可能发现与AtbHLH112基因表达网络的重要调控因子，从而揭示出bHLH转录因子响应高盐胁迫的表达调控机制。因此，在研究内容上具有创新性。 bHLH 转录因子是近年来才受到关注的新型转录因子家族，现阶段的研究发现，它的部分成员参与了植物的抗逆调控，但对其具体的调控过程及调控机理尚不清楚。相对于其他转录因子而言，但国内、外对bHLH 转录因子研究较少，其转录调控网络中的许多问题有待阐释。尤其是对bHLH的调控植物的抗逆表达调控网络认识不足。对bHLH的上游调控因子及信号途径尚待阐明，转录因子是通过调控下游靶基因的表达来实现抗逆调节的，但目前对bHLH具体通过调控哪些下游靶基因来提高植物的抗逆能力尚没有研究。本研究系统的将 bHLH 转录因子在植物抗逆中的作用进行实验研究，对 bHLH 抗逆应答的新机理有了新的发现，对 bHLH 转录因子有了新的认识，进一步揭示了bHLH的调控过程及调控机理。 本研究对拟南芥AtbHLH112转录因子在植物的抗逆调控过程中的调控过程及调控机理做了系统的研究分析，阐述了AtbHLH112 基因调控植物的抗逆表达调控网络。本研究有望提升植物逆境胁迫调控的认识，在保护自然资源和生态环境起到不可替代的作用，有效地改善植物逆境耐受能力，大力推动生物遗传育种科学技术的进步。

东北林业大学

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