植物生长经常受到不利环境条件的挑战,包括极端温度、干旱和高盐度。近年来,研究认为硫化氢(H2S)能够提高植物对逆境胁迫的耐受性。目前关于H2S生理作用的研究多是通过外源施加H2S的供体、H2S清除剂或H2S合成抑制剂后,研究植物的生理生化变化,并测定相应的生理指标,关于内源性H2S生理功能的研究过少。植物内源性H2S产生的主要途径是以半胱氨酸(Cys)为底物,经半胱氨酸脱巯基(CDes)酶催化降解生成。以Cys为底物合成H2S的关键酶L/D-CDes的编码基因LCD和DCD已经在拟南芥中克隆得到,但是小麦中这两个基因的序列还没有人报导,因此,实验室前期首次从小麦中克隆得到L/D-CD基因,转入拟南芥中过表达,得到转基因株系,为研究这两个基因的功能打下了基础。本实验以野生型拟南芥(WT)和TaLCD、TaDCD过表达株系为实验材料,探讨TaLCD、TaDCD基因对ABA、干旱及盐胁迫的调节作用。主要实验结果如下:本实验通过对TaDCD过表达拟南芥的种子萌发、根系生长、气孔关闭和抗旱性进行研究,确定了 TaD-CDes的生理效应。结果表明,与野生型株系(WT)相比,TaDCD过表达植株的种子萌发、根系生长和气孔关闭对ABA更敏感,其原因是ABA应答基因的表达水平上调(如:PYR 1,ABI1,ABl 2,HAB HAB 2,SnRK2,ABF 2,和 ABF4)。此外,虽然TaDCD过表达促进了 ABA诱导的气孔关闭,但TaDCD过表达植株的抗旱性与WT相比无显著差异,这可能是由于其气孔密度增加所致。本实验研究了 TaLCD在PEG、ABA、NaCl胁迫下的功能。研究结果显示,小麦在PEG、ABA、NaC1处理下,TaL-CDes基因表达水平和酶活水平均有显著变化,说明L-CDes可能介导了植物响应逆境胁迫的过程。进一步研究发现,TaLCD过表达拟南芥对甘露醇和盐胁迫均表现出更高的耐受性,其发芽率和根长均高于WT。TaLCD过表达拟南芥在干旱耐受实验中表现出较高的抗早性,其叶片失水率显著低于WT。通过ABA处理研究发现,TaLCD过表达株系对ABA更敏感,其发芽率和根长均显著低于WT,由此推测,L-CDes可能通过介导ABA信号途径调节植物响应干旱和盐胁迫的过程。