贯叶连翘（Hypericum perforatum L.）又称贯叶金丝桃、千层楼等,既是金丝桃科、金丝桃属的多年生草本植物,又是我国重要的药用植物。贯叶连翘具有抗病毒、抗氧化、抗炎、抗菌等多种药理作用,其提取物加工的制剂被广泛应用于治疗抑郁症、甲型肝炎、乙型肝炎等多种疾病。目前,有关贯叶连翘干旱响应的分子机制研究较少。现有研究表明,bZIP转录因子参与植物生长发育、光形态建成等多种生物学过程中的基因调控,特别是在非生物及生物胁迫的抗逆反应中起重要作用。本研究基于贯叶连翘全基因组数据对贯叶连翘bZIP基因家族进行了系统的生物信息学分析,初步确定了贯叶连翘响应干旱胁迫的两个基因,即HpbZIP14和HpbZIP69,通过对这两个基因功能的进一步研究,探索其响应干旱的分子机制,以及对贯叶连翘生长发育的影响。主要研究内容及结果如下:1.基于贯叶连翘全基因组数据库,共鉴定出79条HpbZIP基因。通过系统发育及进化分析,将HpbZIP基因家族分成了 10个亚家族;利用生物信息学软件对该家族所有成员进行了生理生化分析、基因结构分析、蛋白保守基序分析以及GO注释;运用实时荧光定量PCR技术对所有基因在贯叶连翘不同组织部位的表达模式进行了分析,并从不同亚家族中分别选取具有代表性的1-2个基因,对这些基因在胁迫处理下的基因表达模式进行分析;为了进一步研究贯叶连翘bZIP家族基因的功能,对该基因家族成员启动子区域的顺式作用元件进行了统计分析,结果显示贯叶连翘bZIP家族中具有各类生物及非生物胁迫响应元件的基因数量较多,其中具有干旱响应元件的基因数量为64条。2.以拟南芥bZIP家族基因功能的相关研究结果为参照,以AtbZIP36的抗旱机制为参考,通过系统进化分析可知,贯叶连翘bZIP基因家族中,HpbZIP14和HpbZIP69与拟南芥中AtbZIP36进化聚类最为紧密,具有bZIP保守结构域,相似度达到96%,推测HpbZIP14和HpbZIP69这两条基因可能与AtbZIP36具有类似的功能,并进一步对其进行相应的功能研究。3.通过qRT-PCR方法对HpbZIP14和HpbZIP69进行基因表达分析:检测HpbZIP14和HpbZIP69这两条基因分别在干旱、高盐和外源激素ABA处理条件下的表达情况。结果显示在外源激素ABA诱导下,HpbZIP14和HpbZIP69这两条基因表达量显著上调,并且这两个基因对干旱、高盐都表现出应激反应,尤其在干旱处理不同时间段后,基因HpbZIP14和HpbZIP69的表达量均显著提高。4.构建贯叶连翘HpbZIP14和HpbZIP69两个基因的pEarleyGate103亚细胞定位载体,通过基因枪转化法将定位载体转入到洋葱表皮细胞中,发现HpbZIP14和HpbZIP69定位在细胞核中,符合转录因子在核内转录调控的一般特点。5.借助Gateway技术构建了HpbZIP14和HpbZIP69过表达载体,通过农杆菌介导的花序浸染转化法对拟南芥进行遗传转化,获得了 18个HpbZIP14的过表达植株和22个HpbZIP69的过表达植株,并从DNA水平和RNA水平进行验证。6.通过对土培20d的转基因幼苗进行实时定量PCR检测及半定量检测,结果显示,与野生型相比,转基因拟南芥植株的基因表达量显著增加。从HpbZIP14和HpbZIP69的过表达植株中各选取3个表达量较高的株系（HpbZIP14:OE-2、OE-5和OE-9;HpbZIP69:OE-1、OE-3和OE-6）进行后续的功能研究。7.将拟南芥基因突变体bzip1 4/bzip69、WT和T3代转基因拟南芥3个株系的试管苗分别放于浓度为0 mmol· L-1、100 mmol·L-1、250mmol·L-1的甘露醇培养基中培养7d。结果显示:在没有添加甘露醇的培养基中,突变体、转基因和野生型种子均萌发;在浓度为100 mmol·L-1的甘露醇培养基中,突变体、野生型和转基因植株的根长均有不同程度的下降,相较于转基因植株而言,突变体和野生型植株根长下降幅度较大;在浓度为250mmol· L-1的甘露醇培养基中,突变体、野生型和转基因植株主根的生长被明显抑制,植株叶片变小、颜色变深,叶边缘发黄,但转基因植株的根长大于野生型,侧根数量多于野生型,且生长状态优于野生型。8.对干旱处理15d的过表达拟南芥植株进行表型观测及相关生理指标检测。（1）观察干旱胁迫后HpbZIP14和HpbZIP69过表达株系与对照株系（CK,即野生型和突变体）的表型,结果显示:HpbZIP14和HpbZIP69过表达株系叶片状态较好,叶片大部分仍为绿色,只是叶边缘发黄,植株呈现出初步开花趋势。对照株系叶片呈明显的萎蔫状态,叶片较小,叶大部失水黄化,甚至脱落,植株已发育至开花晚期状态。复水3d后,干旱处理的过表达株系表型恢复,而野生型和突变体表型未恢复;干旱胁迫与未进行干旱胁迫的HpbZIP14和HpbZIP69转基因土培植株相比,干旱胁迫的植株茎秆细软,生长发育较快,叶片稀薄且边缘黄化。未进行干旱胁迫的植株茎秆挺立,营养生长时间较长,叶片大且厚实,未出现明显的叶片黄化现象。（2）利用LC-MC技术检测未进行干旱胁迫和进行干旱胁迫的过表达及对照株系（CK）褪黑素的含量,结果显示:不论是否进行干旱胁迫,HpbZIP14和HpbZIP69过表达株系中褪黑素的含量均高于对照株系;未进行干旱胁迫的HpbZIP14和HpbZIP69过表达株系相较于干旱胁迫的过表达株系,褪黑素的含量略高一些。（3）对过表达株系和对照株系的相关生理指标进行检测。结果显示:过表达株系中超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于对照株系（P<0.05）;丙二醛（MDA）含量显著低于对照株系（P<0.05）,过氧化氢及活性氧含量低于对照株系。综上所述,本研究对贯叶连翘bZIP基因家族进行了基本的生物信息学分析,为贯叶连翘bZIP家族成员功能的深入研究奠定了基础;其次,对HpbZIP14和HpbZIP69在抗旱及生长发育方面的功能进行了初步探究,为进一步研究贯叶连翘抗旱及其生长发育调控的分子机制奠定了基础。