毛竹(Phyllostachys edulis)是一个快速生长的非木质森林物种,是亚洲所有竹类植物中经济价值、生态价值和社会价值极高的竹种之一。AP2/ERF转录因子家族为植物特有的、家族成员数众多的家族,在调节植物的生长发育和响应生物与非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。本论文在毛竹基因组草图数据库的基础上,对毛竹AP2/ERF转录因子家族进行了生物信息学分析,研究了DREB亚家族因子基因在不同非生物逆境胁迫下的表达差异,同时分离了两个DREB基因并对其功能进行了验证。主要研究结果如下:(1)本研究共确定了116个毛竹AP2/ERF转录因子。进化关系分析结果显示,这116个转录因子可被划分为3个亚家族:AP2,RAV和ERF,其中ERF亚家族转录因子又被划分为11个Group。对毛竹AP2/ERF基因的结构、内含子/外显子结构和保守基序皆进行了分析,结果表明不同亚家族和Group基因具有不同的结构特征。研究毛竹AP2/ERF基因的进化模式和分离时间发现毛竹AP2/ERF基因约在1500万年前发生了一次大规模复制事件,在1500-2300万年前毛竹和水稻的AP2/ERF基因发生了分离事件。通过对毛竹DREB亚家族基因的上游启动子区域分析,发现毛竹亚家族DREB基因的上游启动子区域存在大量与胁迫响应相关的顺式作用元件。(2)对毛竹DREB基因的表达模式分析,结果显示大多数基因在根中响应干旱、低温或盐胁迫而被强烈诱导表达,相反,叶片中大部分基因响应这三种胁迫而发挥下调表达的作用。研究发现毛竹DREB亚家族基因可能存在两个特点:一是其成员数少于水稻和拟南芥成员数,二是在响应非生物胁迫过程中其在根与叶片中的表达模式不同。(3)从毛竹中克隆了两个DREB基因,Pe DREB2A和Pe DREB1A(基因ID:PH01000046G1730和PH01000668G0350),基因序列CDS长度分别为795 bp和825 bp。这2个基因各包含一个典型的AP2/ERF结构域,分子量大小分别为28.96 k Da和28.84k Da,等电点分别为9.47和5.34。RT-PCR分析显示Pe DREB2A和Pe DREB1A基因具有组织表达特异性,在根茎叶中均差异表达且在叶片和茎中的表达量相近。应用q RT-PCR方法分析显示,在叶片中,Pe DREB2A转录产物在干旱和盐处理下迅速积累,分别在12 h和0.5 h时达到最大值,但在低温胁迫处理下表达量较低;Pe DREB1A基因被低温诱导强烈上调表达,在3 h时达到最大值,而在干旱和盐胁迫下表达水平低。在根中,Pe DREB2A基因在干旱、低温和盐胁迫下下调表达,Pe DREB1A基因表达量在三种胁迫处理下呈先上升后下降的趋势。(4)超表达Pe DREB2A或Pe DREB1A基因的转基因拟南芥在低温和盐胁迫培养基中表现出一定的耐寒和耐盐特征,低温处理下,转基因植株的叶片仍保持绿色,盐处理下,转基因种子发芽速度快,侧根数增多等。本研究为毛竹抗逆分子机理的研究提供了理论依据,研究结果将有助于克服毛竹栽培过程中的挑战。