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淀粉是大麦（Hordeum vulgare L.）籽粒的主要储藏物质,淀粉的含量和组成影响大麦的产量和加工品质。淀粉的生物合成是在一系列淀粉合成酶的参与下共同完成的,同时淀粉的合成还受多种复杂网络的调控,其中转录因子对淀粉合成酶基因转录水平的调控是影响淀粉合成的重要因素。碱性亮氨酸拉链（Basic leucine zipper,b ZIP）转录因子是转录因子中较大的基因家族之一,广泛参与植物生长发育的多种生物学过程,目前已在小麦、水稻和玉米中鉴定到多个b ZIP转录因子基因参与调控籽粒胚乳淀粉合成,但在大麦中还未见报道。此前,不同研究人员基于大麦早期基因组数据已分别在大麦中鉴定出89个和107个HvbZIP基因家族成员,但由于大麦旧版基因组序列的不完全拼接和错误注释造成两项研究得出不同的结果。因此,本研究基于更新的大麦全基因组数据,利用生物信息学对HvbZIP转录因子家族基因进行鉴定及分析,进一步通过基因共表达分析及酵母单杂交筛选与淀粉合成酶基因互作的候选HvbZIP转录因子基因,进而对筛选出的候选基因进行深入基因功能研究。主要研究结果如下:1.基于Morex v2大麦基因组数据,在大麦全基因范围鉴定到92个HvbZIP基因。各成员均含有典型的b ZIP结构域,且不均匀分布于各染色上。与前人研究相比,本研究筛选到两个以往报道中未被筛选到的新基因（HvbZIP57和HvbZIP74）,并且纠正了先前研究中的一些错误注释和重复的基因。系统发育分析结果显示,92个HvbZIP基因分为10个亚组和3个未知组,三个未知组的基因结构和基序分布暗示这三个组的基因在功能上可能有所不同。基于转录组数据,92个HvbZIP基因在13个组织的中表现出不同的时空表达模式,使用实时荧光定量PCR鉴定到11个HvbZIP基因的表达模式与大麦淀粉合酶基因的表达模式相似。进一步利用酵母单杂交进行筛选,结果表明HvbZIP70和HvbZIP10基因可与Hv AGP-S基因启动子互作。基因共表达和酵母单杂交结果表明,HvbZIP70和HvbZIP10基因可作为进一步研究的候选基因,以探索其调节大麦淀粉合成的机制。2.HvbZIP70基因序列分析表明,HvbZIP70基因c DNA全长939bp,编码313个氨基酸,包含一个长度为50个氨基酸的b ZIP结构域。烟草叶片中的瞬时表达结果显示,HvbZIP70表达蛋白定位于细胞膜和细胞核。转录激活检测发现,HvbZIP70具有转录激活活性,且其激活活性的核心区域在C’端结构域,符合一般转录因子功能特征。双萤光素酶报告实验结果表明,HvbZIP70基因可与淀粉合成相关基因Hv AGP-S,Hv SS1,Hv Waxy以及一个B-hordein基因启动子互作。HvbZIP70蛋白自身不能形成同源二聚体。创制不同启动子驱动的过表达转基因来深入探究HvbZIP70基因在大麦中过表达对淀粉合成的影响,结果表明,HvbZIP70基因自身启动子驱动HvbZIP70基因在大麦中过表达,可显著提高转基因株系直链淀粉含量,但不影响籽粒表型。3.HvbZIP10基因序列分析表明,HvbZIP10基因c DNA全长1230bp,编码410个氨基酸,包含一个长度为108个氨基酸的b ZIP结构域。进化分析表明,HvbZIP10基因为水稻Osb ZIP58,玉米Opaque2的同源基因。烟草叶片中的瞬时表达结果显示,HvbZIP10表达蛋白定位于细胞核。转录激活检测发现,HvbZIP10具有转录激活活性,符合一般转录因子功能特征。双萤光素酶报告实验结果表明,HvbZIP10基因可与淀粉合成相关基因Hv AGP-S,Hv SS1,Hv SBE1,Hv Waxy以及一个B-hordein和C-hordein基因启动子互作。酵母双杂交及双分子荧光互补实验结果表明,HvbZIP10可形成同源二聚体,并能和HvbZIP70形成异源二聚体。HvbZIP10基因自身启动子驱动HvbZIP10基因在大麦中过表达,对籽粒表型无明显影响,对增加直链淀粉含量有一定的促进作用。综上,本研究基于Morex v2基因组数据更正了大麦b ZIP基因家族成员构成,并对大麦HvbZIP基因结构、分类及表达模式进行全面分析,进一步利用基因共表达分析及酵母单杂交鉴定到两个可能参与淀粉合成调控的候选HvbZIP基因。其中HvbZIP70基因可与淀粉合成相关基因Hv AGP-S,Hv SS1,Hv Waxy启动子互作,利用其自身启动子驱动HvbZIP70基因在大麦中过表达,可显著提高转基因株系直链淀粉含量,但不影响籽粒表型。另一基因HvbZIP10与玉米O2基因同源,可与淀粉合成相关基因Hv AGP-S,Hv SS1,Hv SBE1,Hv Waxy启动子互作,其自身可形成同源二聚体,并能和HvbZIP70形成异源二聚体。使用其自身启动子驱动HvbZIP10基因在大麦中过表达,对增加直链淀粉含量有一定的促进作用。