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低温胁迫是影响植物生长发育常见的逆境因子,也是造成农业减产的主要原因之一。西瓜(Citrullus lanatus)是喜温作物,在早春设施栽培时,常常会受到低温的不良影响,是制约我国西瓜产业化发展的主要因素之一。研究西瓜耐低温相关基因以及低温胁迫响应机制对于揭示西瓜耐低温机理,培育耐低温西瓜种质具有重要意义。随着分子生物学的发展,利用转基因技术提高作物抗逆性具有重要的理论与经济意义。本研究工作的关键在于对西瓜耐低温及抗逆基因的鉴定及分子机理的认识。此前,我们从构建的低温(10℃)胁迫下耐低温西瓜种质(IVSM-9)表达文库中筛选到一个未知功能基因,发现它可以被低温诱导表达。然后我们克隆到该基因的全长cDNA序列,经Blast比对发现其与拟南芥一个膜蛋白(Integral Membrane Protein)基因(AT3G55390)同源性较高(属于unknown functio(?)基因),命名为ClIMP。为阐明该基因的功能,我们克隆到该基因的开放阅读框ORF序列,构建了过量表达载体并转化拟南芥,获得了转基因T2代植株。同时从拟南芥种质资源中心(Tair)鉴定到一个T-DNA插入的ClIMP同源基因的突变体at3g55390,通过对过量表达ClIMP、at3g55390突变体与野生型拟南芥的耐冷性试验和生理生化指标的测定,验证该基因在低温胁迫中的功能。同时也初步研究了ClIMP基因在盐胁迫、渗透胁迫等非生物胁迫中的功能。主要研究结果如下：1ClIMP基因受低温胁迫诱导表达,过量表达ClIMP基因可以提高植株耐低温能力。低温胁迫下,过量表达ClIMP基因能提高拟南芥存活率,表现出较强的耐低温胁迫能力；电导率测定结果证实在细胞水平上,过量表达ClIMP基因显著减轻低温胁迫带来的伤害；渗透势和脯氨酸(pro)的测定结果表明,低温条件下过量表达ClIMP基因拟南芥比野生型拟南芥中合成的渗透物质多；冷诱导基因在过量表达ClIMP基因植株比野生型拟南芥中的表达量要高。2ClIMP基因可能在盐胁迫下调控中起重要作用。在盐胁迫条件下,野生型和过量表达ClIMP基因拟南芥发芽率稍微降低,但影响较小,而at3g55390突变体的发芽率显著降低；此外,过量表达ClIMP基因和野生型拟南芥的主根长和侧根数都高于at3g55390突变体。这表明ClIMP基因可能在盐胁迫调控中起重要作用。3ClIMP基因可能不参与植物在渗透胁迫下的响应过程。在渗透胁迫条件下,at3g55390突变体、野生型、过量表达ClIMP基因拟南芥的生长情况基本没有差异；根长和侧根数也无显著差异。