鸟巢蕨（Asplenium nidus L.）为热带森林重要附生大型蕨类植物,在其中发挥着重要生态功能。在野生条件下,鸟巢蕨表现了一定的耐旱能力。在园艺生产过程中,鸟巢蕨有一定的产业基础。因此,鸟巢蕨逐渐成为研究的热点。为了探索鸟巢蕨的干旱胁迫响应机制、挖掘鸟巢蕨的干旱响应基因,本研究在海南大学物联网大棚内进行了盆栽实验,将长势均匀一致的鸟巢蕨六盆分为一组并进行不同程度的干旱处理,分别为对照组CK每天浇水、中度干旱组T1两周浇一次水、重度干旱组T2不浇水,每周分别对三组鸟巢蕨进行了一系列生理生化指标的测定,并挖掘了四个鸟巢蕨中的AVP1家族基因,通过RT-qPCR技术进行了这些基因的表达量分析。实验结果如下:1.不同干旱程度鸟巢蕨叶片生长参数本实验分别测定了叶长、叶宽的周增长量、叶片含水量和气孔密度这四个生长参数。其中叶长、叶宽增长量和叶片含水量这三个指标,T1组按浇水时间波动,复水后三个指标均几乎立刻恢复至正常值,T2组叶长叶宽几乎停止生长,含水量也大幅下降,复水后叶片含水量迅速恢复至正常值而叶长叶宽虽立即恢复增长但稍显缓慢,而气孔密度在T1组没有显著变化,只在T2组干旱处理后期有显著升高。2.不同干旱程度鸟巢蕨叶片光合指标本实验分别测定了净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度这四个光合指标。其中净光合速率、蒸腾速率、气孔导度这三个指标表现出相似的变化趋势,对照组仅在合理范围内小幅度变化,T1、T2组在失水后这三个指标都降至零附近,复水后恢复;而胞间CO₂浓度这个指标变化趋势与其他三个指标相反,失水后T2组叶片胞间CO₂浓度大幅度升高,复水后下降至正常值,T1组随浇水频率呈周期性变化。3.不同干旱程度鸟巢蕨叶片生化指标本实验分别测定了可溶性蛋白质、脯氨酸、甜菜碱这三个耐旱相关化合物含量和SOD、POD、CAT三个耐旱相关酶的活性。其中可溶性蛋白含量、脯氨酸含量和SOD、POD的酶活性在干旱处理后均有升高,而甜菜碱含量和CAT的活性不受干旱胁迫诱导。4.耐旱相关基因的鉴定本实验选择了已在其他物种中多次被证明与植物耐旱相关的基因AVP1基因,通过对该基因蛋白保守结构域的鉴定、基因挖掘、序列比对、进化树的构建筛选出了四条鸟巢蕨中的AVP1家族基因,命名为AVP1-1、AVP1-2、AVP1-3、AVP1-4,经过实时荧光定量检测分析其在三组实验材料不同时期的表达量发现,AVP1-1、AVP1-2、AVP1-3,、AVP1-4四个基因对干旱和复水表现出不同的响应模式。四个基因都在干旱胁迫诱导下表达上调,但只有AVP1-1、AVP1-2两个基因在复水后表达量下调。综上所述,鸟巢蕨具有一定抗旱性,可以在完全不浇水的情况下存活六周,干旱胁迫下虽然导致叶片停止生长,干旱相关的化合物含量和酶活性变化,但是复水后均可恢复。上述结果初步阐述了鸟巢蕨的干旱响应机制,进一步丰富了鸟巢蕨的干旱调控机制和分子生物学的研究,为鸟巢蕨耐旱机制与耐旱基因深入研究奠定了基础,为鸟巢蕨观赏栽培提供了理论依据,为加强野生鸟巢蕨保护提供了有益参考。