植物的生长发育和对环境中生物或非生物逆境胁迫的应答和抗(耐)性受到信号网络的严密控制,其重要的调节蛋白的结构和功能的鉴定及调控信号网络的剖析是阐明植物生长发育及对环境适应机制,有效开展植物遗传改良的重要基础研究,已经构成当今国际生物学界十分活跃的研究领域。本研究从辣椒cDNA文库中分离获得了两个可能参与植物逆境胁迫相关基因的全长cDNA,并初步研究了其结构,构建了其超表达载体并获得了其转基因烟草植株。此外,还研究了其亚细胞定位和辣椒叶片中的瞬间超表达,为进一步剖析植物抗逆性信号网络奠定基础。主要结果如下:1)对辣椒cDNA文库中随机挑取克隆进行测序,从众多克隆中挑选两个与植物抗逆性相关的基因——同源异型结构亮氨酸拉链蛋白(CaHB3)和胱硫醚β合酶(CBS)结构域的蛋白(CaCBSX3)的全长cDNA。进一步分析发现同源异型结构亮氨酸拉链蛋白含有编码320个氨基酸残基的开放阅读框,包含保守氨基酸序列WFQNRR和紧接其后的亮氨酸拉链序列,属于HD-Zip转录因子家族中的第I类,其表达产物定位于细胞核,具有转录因子的基本特征,与拟南芥中的ATHB3有较高的同源性,将其定名为CaHB3。CBS结构域蛋白的全长cDNA含有一个编码204个氨基酸残基的开放阅读框,其中包含一对CBS保守结构域,在拟南芥中与之同源性较高的是ATCBSX3,因此将其定名为CaCBSX3。2)分别构建了CaHB 和CaCBSX3 超表达(overexpression,OE)载体,GFP亚细胞定位载体和病毒介导的基因沉默(VIGS)载体,并分别将这些载体转化到农杆菌中。用携带CaHB3和CaCBSX3的超表达(overexpression,OE)载体的农杆菌转化烟草,获得转基因TO代植株及其T1代株系。为进一步通过分析CaHB3和CaCBSX和在烟草中超表达对烟草表型的影响来鉴定其功能奠定了基础。3)通过基因枪法和瞬间表达注射法进行两个基因亚细胞定位分析,确定了两个基因表达产物的亚细胞定位,结果发现CaHB3的表达产物除了在细胞核中出现,还存在于叶片保卫细胞中;CaCBSX3的表达蛋白则位于细胞质膜上。上述两个基因在辣椒叶片上的瞬间超表达可激活辣椒叶片细胞坏死,相应地提高了辣椒叶片的电导率,暗示这两个基因可能均参与了植物免疫反应。4)通过染色体步行法分离获得了 CaHB3的启动子区域DNA片段,其长度有1280bp。除了含有CAAT、TATA盒等植物启动子通用原件外,还含有W盒等可能参与植物防御反应信号应答的顺式作用元件。此外,还发现光反应调控相关原件,乙烯反应原件ERE,赤霉素反应原件GARE,参与脱落酸反应的顺式作用原件等。这一结果支持了CaHB 瞬间超表达的研究结果,即CaHB3可能参与植物防御反应调节。上述研究结果为进一步阐明这两个基因在辣椒等植物免疫防御反应中的作用及其分子机制奠定了重要基础。