第一章绪论
1.1植物应答低温胁迫的生化与分子生物学机制
环境胁迫(environment stress)是植物所处的生存环境不适合植物体完成正常的生命活动，从而对植物的生存造成一定压力的外在因素。植物所受的环境胁迫主要分为：低温胁迫、高温（干旱）胁迫、盐胁迫等。
1.1.1.1低温胁迫
低温胁迫分为两种：冻害(freeze injury)和冷害(cool damage)o冻害是低于（TC的低温对植物体造成的伤害。冷害是0°C以上的低温对植物体造成的伤害。冻害可以使细胞膜发生相变，从而造成细胞膜的流动性降低，细胞结冰，细胞质膜脱落。冷害是由于细胞扩张引起细胞溶解从而对细胞造成的伤害，使植物体正常的生命活动受到影响。
1.1. 1.2高温胁迫
高温胁迫又称之为热害，是植物所处的生存环境温度过高所造成。热害可以造成植物体蛋白质变性，质膜受损破坏，同时也能造成细胞脱水，因此高温胁迫常常伴随着干旱胁迫。不同植物对高温的耐受力是有差异的，同一植物的不同组织和器官所能承受的温度也不尽相同。总体来说，对高温的耐受力：根<繁殖器官 <叶<枝梢 < 树干。
1.1.1.3盐胁迫
盐胁迫对植物体的形态造成伤害，使植物的叶脱落，花萎蔫，根坏死，同时也能对植物体的生理生化机制造成一定破坏，影响植物体的正常代谢，如水分代谢。
1.1.2低温胁迫下的植物损伤
植物遭受低温胁迫时，氧的利用率下降，大量氧在体内沉积，通过新陈代谢作用(metabolism)转化为活性氧(AOS)等有害物质(Gong M.,et al.,1998)。这些物质可以引起膜脂质的过氧化，从而使膜蛋白活性降低，细胞膜构象发生改变，进而使细胞膜受损，引起植物细胞氧化伤害，细胞骨架(Actin)损坏，光合作用(Photosynthesis)和相关信号传导应答反应发生紊乱(Sharma P, Sharma N， DeswalR)。 一系列反应使新陈代谢(metabolism)过程中的能量和物质合成受阻，消耗大于合成，使植物处于饥饿态，长期则导致机体受损；由于温度降低，增大了水分子粘滞性、结晶化，进而水分子扩散速率下降，导致盐的溶解性降低，C02等气体溶解性反而增大，植物体细胞液PH提高。低温危害可以造成水分传递通路受阻，根对叶供水不足，引起叶片细胞水分亏损，进而导致渗透胁迫，细胞质膜和细胞骨架受损，气体交换受阻，造成正常的生命代谢活动受到影响，机体内生物大分子的合成和结构发生改变导致细胞功能丧失，有害物质大量积累，细胞器结构和功能受到严重影响(Levitt J.,1980)。Lyous的"质膜相变"学说（1973年）认为：低温对植物的伤害首先改变了憐脂双层膜的膜相，使其双层结构逐渐发生弯曲，转变成为六方晶体n(hexagonalII)，从液晶态转变为凝胶态，膜相改变抑制细胞膜正常功能，构象改变同时影响膜的稳定性，使蛋白解聚，发生膜融合(SteponkusPL, 1993)。
第二章实验材料及方法
2.1实验材料
高山离子芥的愈伤组织来自于脱分化的植株体，分化成功的愈伤组织在2rc培养箱中暗培养，经三周继代一次。培养基质(pH:5.8)为：MS培养基+3%蔗糖+0.8%琼脂+0.5mg/L 2,4-D+O.lmg/L 6-BA+0.5mg/L NAA。将继代的离子芥愈伤组织转入液体培养基（MS+3%蔗糖+0.2mg/LKT+0.2mg/L6-BA+0.2mg/LNAA)中，2rC培养箱中暗培养，经8-9天继代一次。
2.1.2菌株大肠杆菌
DH5a，大肠杆菌BL21，农杆菌GV3101。
2.1.3载体
Takara公司生产的PMD18-T载体，用于原核表达的pGEX4T-3载体，Pdest-17、 Pdest-15载体，Pet30、 Pet28载体，真核表达载体pEarleyGatel04。
2.1.4其他材料
2rC 、光周期为14h光照、lOh黑暗的环境下生长5-6周的烟草. benthamiana植株。
第三章 实验结果 .....................................28-40
3.1 CbCBF4基因cDNA全长及分析..................................... 28-34
3.1.1 CbCBF4基因5'RACE .....................................28-29
3.1.2 CbCBF4基因所编码蛋白的结构特征..................................... 29-32
3.1.3 CbCBF4基因氨基酸序列的同源性比对 .....................................32-34
3.2 CbCBF4基因CDS功能区域的原核表达..................................... 34
3.3 高山离子芥CbCBF4基因响应低温胁迫..................................... 34-37
3.4 高山离子芥CbCBF4基因响应盐胁迫 .....................................37-38
3.5 高山离子芥CbCBF4基因亚细胞定位.....................................38-40
第四章 讨论..................................... 40-42
4.1 高山离子芥CbCBF4基因调节植物的抗寒性 .....................................40-41
4.2 高山离子芥CbCBF4基因调节植物的抗旱性..................................... 41
4.3 前景规划和展望..................................... 41-42
结论
结合本实验结果和国内外对于CBF基因家族的研究，针对高山离子芥CbCBF4基因可能存在的生物功能，在后续实验中需要进一歩进行设计和研究。
首先用纯化出的CbCBF4基因蛋白制备抗体，应用Western Blotting技术探究aCSF4在低温胁迫、盐胁迫、高温胁迫以及干旱胁迫下翻译水平的调控。
其次筛选拟南芥基因功能缺失的突变体，通过与CbCBF4基因的性状回补从遗传学角度进一步证明CbCBF4更为具体的生物功能。
最后通过免疫共沉淀（CoIP)技术，筛选获得离子芥植株体内可能与CbCBF4蛋白相互作用的其他蛋白，为基因互作研究做准备。