铁是植物生长发育过程中所必需的矿物质之一,此外,铁也参与了某些酶的组成,缺铁会抑制叶绿素的合成,导致叶片出现黄化现象,严重影响苹果的品质和产量。为了更好地适应缺铁的环境,植物进化出两种不同的铁吸收机制,从而均衡植物体内的铁含量。其中,AP2和MYB家族的成员在植物缺铁响应中起着重要的作用。当植物因缺铁而受到胁迫时,它会刺激相关特异性转录因子的调节,导致植物发生一系列生理变化,从而提高植物的耐受性。目前,转录因子AP2和MYB的功能主要在拟南芥和水稻等模式植株中进行了部分研究,而对苹果缺铁胁迫的研究相对较少。因此探究果树对缺铁应答调控具有现实的意义。本研究以‘垂丝海棠’为材料,采用实时荧光定量PCR技术测定了铁缺乏胁迫下转录因子的表达水平,筛选差异表达基因ERF017和MYB114-like,并从垂丝海棠中分离了基因MhERF017和MhMYB114-like,然后对其进行生物信息学分析,最后对获得的MhERF017和MhMYB114-like转基因植株在缺铁响应中的作用做了初步的研究,主要结果如下:1.实时荧光定量PCR分析显示,在缺铁胁迫下,发现ERF017和MYB114-like基因在‘垂丝海棠’根和叶中均有表达,且表达水平较其他基因显著。2.克隆得到了苹果属垂丝海棠MhERF017和MhMYB114-like基因,其片段大小分别为714 bp和602 bp,分别编码227和200个氨基酸;预测ERF017蛋白质分子量为25359.96 KD,等电点为4.86,而MYB114-like蛋白质分子量为23414.66 KD,等电点为9.38。3.氨基酸序列比对结果表明,苹果ERF017等物种的ERF017蛋白N端(24-87氨基酸之间)存在AP2结构域,通过氨基酸序列比对发现苹果MYB114-like和其他物种中的MYB114-like蛋白在N端相对较为保守,而在C端表现出较为明显的特异性。4.系统进化树结果显示,苹果ERF017与枣树和月季亲缘关系较近,其中与月季的最近,同源性最高;而苹果MYB114-like与野草莓亲缘关系较近。5.对MhERF017和MhMYB114-like基因构建双元过表达载体,应用农杆菌介导法对MhERF017基因转化苹果愈伤组织和烟草,对MhMYB114-like基因转化苹果愈伤组织和拟南芥,成功获得过表达的转基因植株。6.过量表达MhERF017和MhMYB114-like基因明显增加了转基因苹果愈伤组织对缺铁胁迫耐受性;烟草中MhERF017基因的异位表达也增加了转基因植物对缺铁胁迫的抵抗性,拟南芥中MhMYB114基因的异位表达增加了转基因植物的叶绿素含量,增加了植物对缺铁胁迫的耐受性。