随着全球环境的恶化,植株对生长环境的不适应早已成为影响植株生长和产量的一个重要原因。作为世界第三大豆类作物的鹰嘴豆,它具有生育周期短,抗逆性强,基因组小等优势,在抗逆关键性基因和解析植物生长发育及耐逆分子机理等方面也具有巨大的挖掘潜力。但是,目前它在分子生物学方面的研究依然较少。热激蛋白作为分子伴侣,行使着使其他蛋白稳定、降解、组装、重新折叠和胞内运输等的功能,对受损蛋白的修复和细胞的存活起着重要的作用,而调控热激转录蛋白表达的热激转录因子HSF是植物转录因子家族中较大的一类。HSF在转录水平上对逆境反应的调控是一种经济而灵活的调节机制,同时由于HSF处于信号传导的下游,对生物和非生物逆境都有很强的反应。目前国内外关于热激转录因子的研究主要集中在拟南芥、水稻、番茄等少数模式作物上,而关于鹰嘴豆中的HSF基因的克隆与功能分析报道尚少,课题组前期根据鹰嘴豆干旱cDNA文库中得到含有5’端的热激转录因子的EST,通过3’RACE技术克隆得到一个热激转录因子,将其命名为CarHSFB2。通过亚细胞定位实验证实了CarHSFB2定位于细胞核中,Southemblot实验表明CarHSFB2在鹰嘴豆基因组中是一个单拷贝或寡拷贝的基因。同时,CarHSFB2基因在鹰嘴豆叶片的衰老过程和种子萌发以及发育过程都有明显的上调表达；在热激胁迫、氧化胁迫、盐胁迫、干旱胁迫的诱导上调表达；在IAA处理条件下,CarHSFB2呈现上调表达的趋势,而在受到GA3和6-BA处理的鹰嘴豆中呈现下调的趋势。本研究是在课题组前期的研究成果的基础上对鹰嘴豆热激转录因子CarHSFB2进行重新分离并测序,进一步作了生物信息学分析,最后通过转基因拟南芥分析验证CarHSFB2的功能,并研究了转基因拟南芥中与抗旱、耐热相关基因表达的关系。本研究的主要结果如下：CarHSFB2基因的开放阅读框(ORF)由804bp组成,编码一个长度为267aa的蛋白质,含有一个长度为87bp的内含子。其理论上的等电点为8.39,分子量为30076.1Da。生物信息学分析CarHSFB2蛋白不存在信号肽,以亲水性为主,不存在跨膜结构域,可能定位于细胞核。系统进化树分析表明CarHSFB2属于HSF家族的B类。多重序列比对发现CarHSFB2与其他植物B类HSF序列具有高度保守功能区域和内含子插入位点。对T3代转基因拟南芥的耐热性、抗旱能力和耐盐性进行了功能分析鉴定,结果显示CarHSFB2基因的表达增强了拟南芥植株的耐热性和抗旱能力,没有显著增强拟南芥的耐盐性。荧光定量PCR实验表明,对于转基因植株,四个与逆境生理密切相关的拟南芥基因中,有2个(RD29A, HsfA2)的表达被显著上调,说明CarHSFB2的过量表达促进了这些基因的转录,进而增强转基因植株的耐热和抗干旱胁迫能力。本研究为鹰嘴豆B家族热激转录因子的研究奠定了基础,且CarHSFB2基因在作物抗逆基因工程上也具有潜在的应用价值。