摘要:镉（Cd）胁迫严重限制植物生长，因此鉴定与植物镉胁迫耐受性相关的基因尤为重要。课题组前期通过转录组数据筛选获得番茄UDP-糖基转移酶基因（SlUDP）响应植株镉胁迫反应。本研究克隆SlUDP基因编码区全长序列，该基因在叶片和果实中表达量较高，受镉胁迫诱导上调表达。酵母耐镉性分析表明，转入SlUDP基因提高了酵母镉胁迫的耐受性。进一步获得SlUDP过表达拟南芥株系，CdCl2胁迫下（40、60、80 μmol/L），与野生型相比，过表达拟南芥株系的子叶失绿程度下降；发芽率、根长和种子存活率提高，而丙二醛含量下降，可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性增加，且金属离子转运蛋白基因ZIP1、IRT1、CSD1和COPT2的表达水平显著高于野生型。结果表明，SlUDP过表达株系通过调节抗氧化酶系统，提高植株清除活性氧能力，降低膜脂过氧化程度，提高金属离子转运等方面提高植株耐镉性。本研究为糖基转移酶基因在植物耐受镉胁迫中的作用研究提供一定的理论依据，并为园艺植物抗性分子育种提供了候选基因。

摘要:泛素/26S 蛋白酶体途径在植物响应非生物胁迫反应中起着重要的作用。E2（泛素结合酶，UBC）是蛋白质泛素化中重要的泛素结合酶，与 E1 和 E3 共同参与蛋白降解途径。本研究通过构建隐马尔可夫模型，鉴定了 54 个大豆 UBC 基因，通过进化树分析将该家族成员分为 11 个亚家族（A-K）。蛋白保守结构域分析表明，GmUBC 家族蛋白均含有保守 Motif 1、2 与 3，且均属于泛素结合酶保守结构域。组织定位分析表明 GmUBC 家族基因在大豆根、茎、叶、花等组织中均有所表达。转录组数据表明有 20 个 GmUBC 基因在干旱、盐或冷胁迫下具有不同的表达模式，启动子顺式作用元件分析发现其胁迫响应过程可能与激素信号转导相关。进一步通过 qRT-PCR 发现 GmUBC46 基因能积极响应干旱、盐或冷胁迫诱导上调表达。通过酵母功能验证表明，GmUBC46 基因降低了对干旱或盐胁迫的耐受性。综上，本研究初步阐明了大豆 UBC 基因家族的基本特性及 GmUBC46 基因的耐逆功能，为后续研究提供了重要依据和参考价值。