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干旱、高盐、低温等非生物逆境胁迫严重影响着农作物的产量和品质。植物能够感知、传递胁迫信号，诱导相关功能的基因表达，对逆境作出适应性响应。研究表明：转录因子在传递逆境信号、调控胁迫相关功能基因的表达，提高植物的抗逆性中起着重要的作用(刘强等，2000)。碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,bZIP)蛋白可以划分为10个亚族：A、B、C、D、E、F、G、H、I、S(Jakoby et al.,2002)。其中，A亚族主要参与ABA、干旱、高盐、氧化胁迫应答反应等，转ABFs基因的拟南芥能够显著增强逆境胁迫耐性(Choi et al.，2000)。本研究以耐盐性较强的大豆(Glycine max L.)品种铁丰8号和耐旱小麦(Triticum aestivum L.)品种小白麦为实验材料，开展了对抗逆相关bZIP转录因子基因及启动子的克隆、功能研究，具体实验结果如下：1、基因克隆及序列比对分析：通过RACE技术从大豆和小麦cDNA中分别克隆到一个新的、抗逆相关bZIP转录因子基因，即：GmAREB(Glycine max ABA Responsive Element Binding protein)和TaAREB(Triticum aestivum ABA Responsive Element Binding protein)。GmAREB、TaAREB与拟南芥ABF2、ABF3和水稻的OsTRAB1具有较高同源性；这两个基因与拟南芥的ABF2、OsTRAB1基因均存在较近的亲缘关系。2、目的基因的表达特性和拷贝数分析：GmAREB和TaAREB基因的表达均受到ABA、干旱、高盐及低温的强烈诱导，其中GmAREB基因在大豆基因组中存在一个拷贝；TaAREB基因在小麦基因组中存在三个拷贝。组织表达特异性表明：GmAREB和TaAREB基因在大豆和小麦的根、茎、叶中均有表达，表达量的大小为：根＜茎≤叶。3、亚细胞定位分析：采用含有绿色荧光蛋白(GFP)的163-GFP载体与GmAREB、TaAREB基因构建成融合表达载体并转化洋葱表皮细胞进行亚细胞定位。证明GmAREB、TaAREB蛋白位于细胞核内。4、凝胶阻滞及转录激活分析：GmAREB和TaAREB蛋白在体外与正常的ABRE元件能够特异性结合，表明这两个蛋白均具有体外结合特异性；GmAREB和TaAREB基因在酵母体内不具有转录激活活性；然而它们均能够激活拟南芥中一些与胁迫相关下游靶基因的表达，在拟南芥中具有转录激活功能。5、启动子克隆及瞬时表达分析：克隆、获得了Ta/GmAREB基因的启动子序列并发现一些与ABA及胁迫相关的作用元件；将GmAREB基因启动子瞬时表达分析显示：经各种胁迫处理后，愈伤均能够被染成蓝色，说明这些启动子片段中含有一些逆境胁迫响应元件。GUS荧光定量分析发现在-400～-696 bp区段存在一个干旱响应元件，在-696～-944 bp区段存在一个低温响应元件、ABA响应元件和盐响应元件。6、转基因拟南芥抗逆性功能分析：①干旱胁迫处理后野生型存活率仅为5％(3/60)；29A/35S::GmAREB转基因植株分别为58.3％(35/60)和50％(30/60)；29A/35S::TaAREB转基因植株为55％(33/60)和51.7％(31/60)。②盐胁迫处理后，29A/35S::GmAREB转基因植株存活率为53.3％(32/60)和43.3％(26/60)；29A/35S::TaAREB转基因植株为51.7％(31/60)和45％(27/60)。③低温胁迫处理后，29A/35S::GmAREB转基因植株存活率为45％(27/60)和41.7％(25/60)；29A/35S::TaAREB转基因植株为40％(24/60)和36.7％(22/60)。④氧化胁迫处理后，29A/35S::GmAREB转基因植株叶片叶绿素含量分别为10.2 mg/g·FW和7.3mg/g·FW；29A/35S::TaAREB转基因植株为7.5 mg/g·FW和12.6mg/g·FW。上述结果表明：GmAREB和TaAREB转基因拟南芥均增强了对干旱、盐、低温及氧化胁迫耐性。7、转基因烟草的抗逆性功能鉴定：通过对转基因烟草进行逆境胁迫功能分析，证实了GmAREB和TaAREB转基因烟草增强了对干旱、盐、ABA胁迫耐性；保卫细胞气孔观察、气孔开度及蒸腾速率统计分析表明：Gm/TaAREB转基因植株的保卫细胞气孔关闭速度均明显快于对照W38，从而减少了水分的蒸发，提高了对非生物胁迫的抗性。