植物bZIP基因家族广泛参与非生物胁迫反应,如盐、寒冷、干旱、低能量胁迫等。本研究通过一系列生物信息学分析,在杨树基因组中筛选获得了96个bZIP转录因子。依据模式植物拟南芥中bZIP转录因子家族分类的方法,在杨树基因组中确定了12个S亚族的bZIP转录因子。对S亚族转录因子在盐胁迫下的表达模式进行q RT-PCR分析,发现部分杨树S亚族bZIP转录因子参与了盐胁迫响应。本研究选取了命名为bZIP53的S亚族转录因子,对应毛果杨基因编号为Potri.002G196200,进行系统的基因功能研究。主要取得了以下几个方面的成果。利用同源序列法扩增克隆了bZIP53基因在南林895杨基因组中的编码序列。该基因在南林895杨中没有内含子,全长编码序列为435 bp,编码145个氨基酸。与参考基因组毛果杨相比,在DNA序列水平上相似度为98%,在氨基酸水平上相似度为97%。与模式植物拟南芥相比,南林895杨bZIP53基因与AtbZIP53基因相似度最高,其相似度为80%,故南林895杨Potri.002G196200基因被命名为bZIP53。然而,利用不同的算法的进化分析发现,南林895杨的bZIP53基因能与不同拟南芥的S亚族bZIP基因形成亚类。因此根据这些生物信息学结果推测南林895杨bZIP53基因与拟南芥bZIP53基因在功能上既有相同、亦有不同。对南林895杨进行盐胁迫、低能量胁迫以及外源ABA诱导三种非生物胁迫处理,利用荧光定量PCR分析bZIP53的表达情况,发现在盐胁迫1 h时,bZIP53基因受到诱导开始表达;盐胁迫6 h时,bZIP53基因相对表达水平明显上升,上调76倍;而在盐胁迫12 h时,bZIP53基因相对表达水平达到最高,上调102倍。低能量胁迫中,在遮光2 d时,bZIP53基因相对表达水平明显上升,并且随着遮光天数的增加,bZIP53基因相对表达量一直升高,其表达量在0、1、2、4天时依次为1.00、1.35、2.56、6.02倍。在进行外源ABA诱导的处理中,bZIP53基因的相对表达量并没有明显变化。这些结果显示杨树bZIP53基因可能参与了低能量和盐胁迫调控,但并不依赖于ABA信号通路。对bZIP53转录激活活性研究发现,南林895杨bZIP53基因为一转录激活子,其转录激活域位于83-145氨基酸位置。对其亚细胞定位研究显示,bZIP53蛋白定位在细胞核中。这些结果表明bZIP53基因为一具有转录激活活性的转录因子。通过构建超表达载体转化拟南芥,一共获得了3个bZIP53超表达株系,并纯化至T3代。对单转化位点的T3代种子萌发表型鉴定发现,在拟南芥中超表达bZIP53基因明显抑制了拟南芥种子萌发。待生长至成苗阶段,超表达bZIP53基因并未明显抑制拟南芥的生长。对单转化位点的T3代转基因拟南芥进行盐胁迫处理,发现转基因拟南芥表现出了明显的抗盐特征。通过构建bZIP53基因诱导表达载体,并将诱导表达和超表达bZIP53载体分别转化山新杨和南林895杨。对成功的阳性转基因山新杨和南林895杨在组织培养中进行不定根发生的研究,发现两种类型的转基因株系均影响了不定根的发生。这些结果表明,杨树bZIP53转录因子参与了耐盐调控,同时参与了杨树不定根的发生过程。总之,本研究通过对杨树bZIP家族转录因子的系统筛选,并对其中一个成员bZIP53的功能进行了系统的研究。通过本研究的开展,加深了我们对杨树bZIP转录因子家族的了解,并获得了一个具有耐盐潜力,调控杨树不定根发育的基因资源,为深入细致的解析杨树不定根发生的分子调控机理和开展杨树抗性转基因育种奠定基础。