高温和镉胁迫是植物遭受的两个主要环境胁迫因素,严重威胁着作物的生长发育和产质量。植物DOG1家族基因是拟南芥种子休眠和萌发的重要调节因子,目前大多数研究都集中在拟南芥DOG1家族基因在重要发育过程中的作用,包括种子休眠和萌发、开花和种子成熟。本研究通过从烟草中克隆得到的NtDOG1L基因,利用转基因技术获得NtDOG1L过表达转基因株系,以此为试验材料主要研究了高温和镉胁迫对NtDOG1L过表达转基因株系生长发育的影响,并进一步研究了其可能的调控机理。主要研究结果如下:1.NtDOG1L-T的转录水平可被高温和ABA处理快速诱导。随着高温和ABA处理时间的延长,NtDOG1L-T和NtDOG1L-S基因的相对表达量均呈现先升高后降低的趋势。在高温胁迫下,NtDOG1L-T和NtDOG1L-S基因的转录水平显著增加,并在胁迫2 h时达到峰值。两个基因均在ABA处理后6h达到峰值。此外,在高温胁迫期间,NtDOG1L-T的转录反应比NtDOG1L-S的转录反应更强。2.对NtDOG1L启动子顺式作用元件分析结果表明,该基因启动子区域包含两个ABA响应元件（ABRE）,一个热激响应元件（HSE）,一个MYB结合位点（MBS）和一个水杨酸响应元件（TCA）。对高温和ABA处理的幼苗进行了NtDOG1L启动子活性的组织化学染色结果显示,瞬时表达的NtDOG1L-Pro:GUS烟草幼苗在高温和ABA处理下比对照条件下表现出更强的GUS染色。3.NtDOG1L在转基因株系中的过表达提高了烟草高温胁迫耐受性。45℃高温处理24 h后,WT植株比转基因株系表现出更高的变黄程度和更高的相对电导率。高温胁迫后,转基因株系的MDA和H2O2含量显著低于WT植株,但抗氧化酶活性则显著高于WT植株。此外,在高温胁迫下,转基因株系的一些防御、高温和ABA响应基因的相对表达量被显著上调。以上这些结果说明,NtDOG1L可以通过调节烟草的抗氧化能力和防御、高温以及ABA响应相关基因表达,进而正向调节烟草对高温胁迫的耐受性。4.NtDOG1L在转基因株系中的过表达提高了烟草镉胁迫耐受性。镉胁迫可显著抑制转基因株系和WT植株的生长发育。培养基中的试验结果表明,当外界镉浓度为150 μM和300 μM时,转基因株系的鲜重、根长和叶绿素含量均高于WT植株。水培试验结果表明,250 μM和500 μM浓度镉胁迫14 d后,转基因株系的可溶性蛋白和抗氧化酶活性均显著高于WT植株,且转基因株系的MDA含量和相对电导率显著低于WT植株。这些结果表明,NtDOG1L的过表达可以提高转基因植株的抗氧化能力,减轻膜损伤,进而提高转基因烟草镉胁迫耐受性。