马铃薯（Solanum tuberosum L.）是重要的非谷类粮食作物，虽然喜冷凉气候但不耐受低温霜冻。栽培种马铃薯茎叶生长的适宜温度在15℃-25℃之间，适合块茎生长的温度范围为16℃-18℃，低温会影响马铃薯块茎生长发育，低温霜冻会降低马铃薯品质与产量。我国马铃薯种植范围很广，并且每个季节都有种植，随着生态环境变化的加剧，“倒春寒”、早霜等发生的几率越来越高，给马铃薯的生长发育及产量品质等造成了严重威胁。　　CBF（C-repeat binding factor）基因家族是AP2转录因子家族的一类成员，能够响应多种胁迫诱导，目前对CBF基因研究比较清楚地是在低温胁迫下的诱导。大量研究结果表明低温可以诱导 CBF转录因子的表达，进而调控下游一系列基因表达，对提高植物的抗寒能力发挥着重要作用。本实验旨在明确马铃薯中CBF基因的结构及其在不同胁迫条件下的表达模式，为探究其在马铃薯抗寒中的作用机理及后续相关研究提供基础。主要实验结果如下：　　1、通过电解质渗漏法对8份马铃薯野生种材料MLM266-2、CMM60-2、ALB464-2、ACL-27、ACA1-2、Lucky、CHA40-3和ETB，以及4份栽培种材料Alaska Frostless、E3、RH89-039-16和10908-06进行低温驯化前后半致死温度测定，明确了12份马铃薯材料的抗寒性及低温驯化能力。研究结果表明在野生种材料中 ACL-27的抗寒性最强，CHA40-3的抗寒性最弱；驯化能力则是MLM266-2最强，ETB最差；而栽培种材料中Alaska Frostless的抗寒性和低温驯化能力均最强，RH89-039-16的抗寒能力和低温驯化能力均最弱；同时对试验材料进行-3.5℃24 h的直接冷冻评价，结果表明材料的受损伤程度与其低温驯化前后半致死温度测定结果一致，试验结果表明马铃薯野生种的抗寒性和驯化能力均普遍高于栽培种资源。　　2、根据相关文献报导，分别对马铃薯DM1-3（S. tuberosum group Phureja）、cmm1t（S. commersonii）和 M6（S. chacoense）以及番茄（S. lycopersicon L）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）中提取相应的CBF基因，并进行聚类分析，结果表明DM1-3、cmm1t和 M6的 CBF基因与番茄 CBF基因具有很高的同源性，而拟南芥的CBF基因与马铃薯和番茄的CBF基因同源性较差；利用Plant CARE网站对马铃薯CBF基因启动子区cis-acting功能元件进行预测，结果表明不同材料及CBF基因的功能元件之间均存在差异，仅有DM1-3-CBF2中含有直接响应冷胁迫的元件LTR，而cmm1t的所有CBF基因启动子区均含有脱落酸（ABA）响应作用元件。　　3、利用同源序列法，我们对12个马铃薯材料中 CBF基因进行了克隆，结果显示CBF1-CBF5蛋白中均含有1个AP2保守结构域，且CBF1-CBF3的AP2上下游均各有一段氨基酸序列PKKPAGR×KF×ETRHP和DSAWR，而CBF4和CBF5不含有PKKPAGR×KF×ETRHP；且CBF1-CBF4在非保守区均变异丰富，CBF5最为保守。　　4、利用相关数据库和本实验室相关RNA-seq结果，对马铃薯17个不同组织及在10种不同胁迫条件下 CBF基因的表达模式进行了分析，结果表明马铃薯5个 CBF基因均在根、块茎和匍匐茎中有较高水平的表达，且 CBF1在各个组织中均有表达。CBF1响应多种胁迫，CBF2-CBF5不响应热处理和甘露醇处理。同时，通过对不同马铃薯基因型在不同胁迫时间点取样，利用qPCR对5个CBF基因的表达量进行了分析，结果显示5个CBF基因在低温条件下的不同马铃薯基因型中表达模式存在差异，它们参与低温响应的方式不同。在高温胁迫下CBF1和CBF2不敏感，而CBF3-CBF5受高温诱导。在盐胁迫下，CBF1和CBF5均表现不敏感，CBF2-CBF4表达模式各不相同。