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小麦是我国北方地区的主要粮食作物，干旱严重影响着小麦的生长发育和产量提高。在水资源日益匮乏的形势下，发掘小麦抗旱节水基因，对于提升小麦的抗旱性、水分利用效率和产量具有重要意义。 trihelix转录因子是近十年才被广泛关注的一类转录因子，在调节植物胁迫响应和发育过程中发挥重要作用。GTL1(GT-2 LIKE1)转录因子属于trihelix转录因子家族，在拟南芥中通过调节气孔发育从而影响植物的水分利用效率，并且在杨树上也已证明GTL1的同源基因有类似的功能。但是双子叶植物和单子叶植物无论在发育还是在逆境响应中都有差异，目前在单子叶植物如小麦中，GTL1基因的结构及其功能目前仍不清楚。 本研究从小麦中鉴定了一个trihelix转录因子TaGT2L1，并应用生物信息学、分子生物学和遗传学的综合研究方法，较为系统地分析了TaGT2L1的结构、表达模式以及生物学功能，揭示了TaGT2L1在小麦植株生长发育和逆境响应过程中的重要作用。 主要研究结果显示，TaGT2L1属于GT-2亚家族，与AtGTL1的进化距离最近。它在小麦基因组中有序列高度一致的三个拷贝，分别位于2A、2B和2D染色体上，分别命名为TaGT2L1A、TaGT2L1B和TaGT2L1D。表达模式分析显示这三者的表达对渗透胁迫（PEG处理）和干旱的响应相似，且它们在小麦的不同组织中均有表达，揭示出TaGT2L1A、TaGT2L1B和TaGT2L1D的功能是相似的。以TaGT2L1D为例的生物学功能分析表明，TaGT2L1D以二聚体的形式定位于细胞核，它能够结合GT3元件，且具有转录抑制活性。过表达TaGT2L1D会引起野生型拟南芥生长发育迟缓，植株变小。异位互补表达TaGT2L1D不仅可以恢复拟南芥gtl1-3突变体表皮毛变大表型，也可以部分恢复其耐旱表型，互补植株的气孔开度没有变化，但气孔密度减小，这是由于TaGT2L1D能够转录抑制SDD1(STOMA TAL DENSITY AND DISTRIB UTION1)的表达。此外，我们还发现小麦TaGT2L1B缺失突变体株系都表现出更强的耐旱性，它们旗叶的气孔密度减小，光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度均有不同程度的下降，而蒸腾效率显著提高。 根据以上实验结果，我们得到如下结论:TaGT2L1是典型的GT-2基因，作为AtGTL1的同源基因，在调节植物表皮毛和气孔发育过程中具有进化上保守的作用;在小麦中，TaGT2L1B响应干旱胁迫，主要通过调控小麦的叶片气孔密度及瞬时水分利用效率参与小麦对干旱的响应。 本研究填补了小麦trihelix转录因子功能研究的空白，揭示了GTL基因在小麦中的保守功能，不仅为小麦抗旱节水基础研究提供了理论基础，也为抗旱性小麦的筛选与改良提供了新的思路。