NAC转录因子（NAC Transcription factor）是植物家族的成员,在植物生长发育和逆境胁迫中起重要作用,目前全球土壤面临着重金属威胁,当下利用基因工程手段培育备种抗性植物品种是一种有效的治理途径。根据课题组前期马铃薯（Solanum tuberosum L）转录组数据库分析结果表明StNAC78可能参与调控马铃薯低镉积累基因的表达,因此,本研究从‘威芋7号’品种中克隆StNAC78基因,对其进行生物信息学和基因表达模式分析,通过农杆菌介导遗传转化烟草（Nicotiana tabacum L）,分析镉胁迫条件下转基因烟草的表型变化及生理生化指标的测定,对该基因的功能进行了初步讨论,以期为揭示马铃薯响应镉胁迫的分子机制及低镉积累马铃薯品种的选育提供理论基础。主要研究结果如下:（1）从马铃薯中克隆得到StNAC78基因,编码区全长1203 bp,编码400个氨基酸,分子量为45.08 k D,理论等电点（PI）5.30,序列分析表明无跨膜结构域,不含信号肽,二级结构以无规则卷曲结构元件为主,为不稳定的亲水蛋白,与番茄、龙葵亲缘关系最近。（2）采用荧光定量分析StNAC78基因在不同重金属（Pb、Ni、Zn、Cu、Cd）胁迫下的表达模式。结果表明,5种重金属均能诱导StNAC78基因的表达,但StNAC78基因对5种重金属胁迫响应模式不同,在根、茎、叶中表达水平有一定差异,Ni胁迫12 h的根系表达水平比0 h高13.79倍;Pb、Zn胁迫12 h和24 h叶的表达水平分别比0 h提高了3.72倍和6.31倍;Cu、Cd胁迫12 h在茎中的表达相比0 h高3.85倍和7.03倍,其中对Ni和Cd胁迫最为敏感。（3）构建了p CAMBIA1300-35S-StNAC78植物表达载体,采用农杆菌介导转化烟草,通过q RT-PCR筛选表达量最高、长势良好的3个转基因株系进行镉胁迫后的表型观察和生理指标测定。结果表明,过表达株系长势优于野生型;转基因（WT）株系过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著高于野生型;丙二醛（MDA）含量均显著低于野生型,降幅分别为52%、58%、53%。说明StNAC78基因提高了植株对镉胁迫的耐受性。