目的:植物生长中常会受到生物及非生物逆境胁迫.这些逆境胁迫会对植物正常的生长发育产生不利的影响。当处于不利环境条件下时,植物就会调节其内在的许多逆境胁迫相关基因的表达,以应该对逆境胁迫。近些年,随着许多植物的全基因组测序工作完成,多个转录因子也相继被发现。NAC是植物转录因子中最重要的家族之一,当植物受到逆境胁迫时,其作为植物分子开关,可调节植物的生长发育以响应逆境胁迫。本研究从六倍体小黑麦中克隆了一个NAC基因,并对其功能进行了解析,以期为小黑麦分子育种提供候选基因,同时也为理解小黑麦应激非生物胁迫机理提供理论基础。方法:以从小黑麦RNA-seq序列中筛选获得的一条在干旱胁迫条件下明显上调表达的NAC基因部分序列为基础,利用RACE技术从小黑麦中克隆了该基因CDS全长,并利用在线软件对其生物信息学进行了分析;检测了在干旱、20%PEG6000、200 m M Na Cl和4℃低温胁迫下该基因的表达模式,并通过100μM Me JA和100μM ABA激素浸根与叶片喷施的方法解析了其受激素诱导后基因的表达模式;构建了该基因的植物过表达载体,采用蘸花法转化了拟南芥,获得了转基因拟南芥株系;通过构建基因沉默载体经病毒诱导沉默了小黑麦中的该基因;对转基因拟南芥株系和沉默后小黑麦中该基因的表达特点以及抗旱相关的生理指标进行了测定,以探索该基因的功能。结果:1、从六倍体小黑麦中首次克隆得到一条1059bp的CDS全长,由352个氨基酸组成,命名为Tw NAC01,在Gene Bank注册为MG736919。所克隆的小黑麦Tw NAC01基因（ORF）预测蛋白的分子式为C₁₇₂₂H₂₆₄₂N₄₆₄O₅₂₂S₁₉,总平均疏水系数-0.494,为亲水性蛋白。该蛋白中不含信号肽,无蛋白运转结构,不存在跨膜结构,属于非膜蛋白及非分泌蛋白。其氨基酸序列与小麦（Ta NAC20）及山羊草（At NAC92）的NAC基因氨基酸序列相似性95%以上,该基因预测蛋白与小麦、山羊草、硬粒小麦、大麦蛋白亲缘关系最近,并在其预测蛋白序列N端的第20～148个氨基酸间有一个由129个连续氨基酸组成的NAM亚家族的保守结构域,在其C端预测有三个转录激活区域。Tw NAC01蛋白定位在细胞核中,其二级结构和三级结构属于C型蛋白,且无规则卷曲含量高,结构紧密稳定。2、在干旱胁迫下,Tw NAC01基因在小黑麦根、茎、叶以及籽粒中的表达量均较对照呈现明显上调趋势,在根和籽粒中表达量较对照上调极显著,在茎和叶中表达量与根和籽粒中不显著,但均较对照显著上调。在20%PEG6000、200 m M Na Cl和4℃胁迫处理下,该基因在小黑麦幼苗根和叶片中表达量均较对照显著上调。在100μM Me JA与100μM ABA处理下,该基因在小黑麦根和籽粒中表达量也较对照显著上调。.3、构建了该基因的过表达载体p CAMBIA1300-35S-Tw NAC01,获得了3个纯系转基因拟南芥。在干旱胁迫下,在转拟南芥根部该基因中表达量显著高于叶部,在转基因拟南芥根和叶中表达量均显著高于野生型和转空载体植株,可见,该基因明显受干旱胁迫诱导表达。转该基因的拟南芥叶片失水率较野生型降低,株系电导率、H₂O₂和MDA含量较野生型显著降低,根系长度比野生型显著增大。可见,该基因过表达可以明显增强拟南芥抗旱性能。4、沉默了Tw NAC01的小黑麦植株中该基因表达量显著下调或不表达,其叶片相对含水量显著下降,H₂O₂和MDA含量增加,根长缩短,植株生长势减弱,叶片气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、净光合速率均显著下降。可见,Tw NAC01的沉默会导致小黑麦的抗旱能力明显减弱。结论:本研究克隆到了一条含有NAC家族典型结构域小黑麦Tw NAC01基因,属于NAC家族的NAM亚家族,其氨基酸序列与小麦（Ta NAC20）及山羊草（At NAC92）的NAC基因氨基酸序列相似性95%以上,其预测蛋白与小麦、山羊草、硬粒小麦、大麦蛋白亲缘关系最近,基因定位在细胞核中。该基因在调控植物的逆境胁迫响应中具有重要作用。