马铃薯是重要的粮食作物,但由于多种胁迫的影响全球马铃薯的平均产量远低于理想产量。当马铃薯遭受不利的环境影响时会诱导其体内大量转录因子表达。转录因子是一类具有转录活性的蛋白质,它们可以直接与靶基因启动子区域顺式作用元件结合或与其他蛋白质相互作用形成聚合体,结合在靶基因启动子区域,从而实现激活或抑制靶基因的转录,对靶基因进行精确调控,进而形成转录调控网络,减轻植物在胁迫下的伤害。因此转录因子在植物生长发育和环境适应性过程中起着关键调控作用,明确植物在逆境胁迫下转录因子如何参与多种通路调节马铃薯生长发育,在生产中具有重要意义。马铃薯中虽有关于转录因子研究的零散报道,但均未从全基因组水平对马铃薯转录因子进行研究和解析。为此本研究建立了一个马铃薯全基因组转录因子cDNA文库,首先对马铃薯全基因组转录因子进行鉴定分析,结果表明马铃薯中共有1736个基因编码得到2405个转录因子,根据其结构域序列特征分为56个家族,可知一个基因可能编码2个及以上转录因子,本研究每个基因仅保留一个代表转录因子。以ARF家族为例,ARF家族成员共有33个转录因子,共由18个基因编码得到,其中有10个基因编码了2个及以上不同剪切形式的转录因子,鉴定分析后每个基因仅保留一个编码的代表转录因子,ARF家族共保留了18个代表转录因子,对18个转录因子的基因结构和蛋白序列进行分析,不同基因间有较大的差异,说明ARF家族基因在马铃薯生长发育和环境适应过程性中可能行使着多种功能。为了了解马铃薯ARF家族成员的功能和表达模式,本研究利用马铃薯基因组RNA-seq数据,对马铃薯ARF家族成员组织表达特异性和胁迫表达模式进行初步分析,为了进一步探究马铃薯ARF家族成员表达模式,本研究对马铃薯栽培种二倍体品系AC142的根、茎、叶、花、匍匐茎和块茎6个组织分别进行取样,由于有些转录因子在正常环境下不表达,本研究又对马铃薯AC142进行了ABA溶液、NaCl溶液、高温、低温和干旱的胁迫处理并分时间点进行取样,荧光定量PCR分析ARF家族成员表达水平,结果表明马铃薯ARF家族成员整体在匍匐茎中表达量较高,在其他组织中的表达水平较低,不同基因有不同的组织表达的特异性,在马铃薯生长发育过程中具有不同的表达水平,行使着不同的功能。马铃薯ARF家族成员对ABA、NaCl、低温、高温和干旱也出现不同程度的响应,ARF基因在ABA溶液胁迫早期出现明显上调响应,ARF家族成员在NaCl溶液胁迫中响应不明显,ARF家族多个基因在高温、低温和干旱胁迫中都出现明显响应。暗示ARF基因参与多个信号转导和代谢途径调节马铃薯的生长发育。本研究对马铃薯56个家族2405个转录因子的鉴定分析,分析后保留了1736个代表转录因子,根据其CDS序列设计引物,以马铃薯AC142各组织混合的cDNA为模板,对归并获得在全基因组1736个基因中的19个家族的1101个基因进行了克隆,并成功克隆了548个转录因子,克隆成功率约为49.77%,并将目的片段与pGADT7载体重组,转化至受体菌中,测序确认序列正确进行保存。对独立完成的15个家族424个转录因子克隆序列进行分析,至少有206个基因含有不同的等位基因,至少有21个基因包含不同形式的可变剪切,不少于88个基因至少有一条序列与DM1-3序列信息完全一致,至少有14个基因序列与DM1-3参考序列相比剪切方式不同,总计克隆得到了654个转录本,目前完成了马铃薯全基因组文库构建工作约31.57%。该文库的建立为从全基因组水平研究转录因子的调控提供了条件,为马铃薯的研究提供了非常重要的资源,利用高效筛选系统大规模解析转录因子功能为研究马铃薯转录调控网络提供非常有利的工具。