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高温胁迫是影响农业生产的主要环境因子之一，严重危害农作物的生长发育，导致作物减产、品质降低。每年7-8月份是我国夏季高温时期——也正是棉花花蕾发育以及开花结铃高峰期，持续的高温天气导致花粉败育、蕾铃大量脱落、纤维缩短，严重影响了棉花的产量和品质。但是目前关于棉花响应高温胁迫的具体分子机制尚不清楚。 本实验室前期工作中，采用iTRAQ技术鉴定出1个高温处理后在耐高温型棉花HLY11中表达上调而在高温敏感型棉花TS18中表达下调的蛋白。编码该蛋白的基因为棉花神经酰胺酶基因GhNCER1。本论文将进一步对棉花GhNCER1基因进行克隆、研究其在棉花对高温胁迫响应中的功能及其可能的分子机制。序列比对表明GhNCER1与拟南芥AtNCER1氨基酸序列相似性达到74.72％，且均含有神经酰胺酶超家族保守结构域(NXGDVSPNXXGXXC)。亚细胞定位显示，GhNCER1定位于内质网和高尔基体。表达模式分析结果表明，GhNCER1在棉花的花器官和棉纤维中表达量相对较高。GhNCER1表达受高温胁迫诱导。利用VIGS技术沉默GhNER1基因表达，会造成高温胁迫下H2O2在棉花叶片中的积累，加速叶片细胞死亡，同时也会抑制高温胁迫对HSFs和HSPs转录水平的诱导，导致棉花的耐热性降低;在拟南芥中过表达GhNER1基因，可促进高温胁迫对HSFs和HSPs转录水平的诱导，增强了拟南芥的耐热性。利用气相色谱对过表达GhNER1转基因拟南芥以及VIGS-GhNCER1棉花叶片中的脂肪酸进行定量检测，发现过表达GhNCER1基因提高了植株体内部分脂肪酸(C16∶0，C16∶1，C16∶3，C18∶1，C18∶2，C18∶3，C22∶4)的含量;而沉默GhNCER1基因降低了植株体内部分脂肪酸(C16∶0，C18∶1，C18∶2，C18∶3)的含量。另外，外源施加一些脂肪酸(C16∶0，C16∶1，C22∶4)可提高拟南芥的耐热性。综上所述，GhNCER1可能通过调控热激转录因子和热激蛋白的表达以及脂肪酸的代谢，参与植物对高温胁迫的响应过程，但其分子机制尚需进一步研究。