1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
极端环境条件如干旱、冷害、高盐及高温等影响植物的生长、生存及产量。在这些非生物胁迫条件下，植物中很多胁迫响应基因的转录水平发生了改变[1]。一些转录因子在非生物胁迫响应过程中起重要作用，称之为调节子的转录调控网络的主要组分，调控植物下游靶标基因的表达[2]。鉴定具有抗逆功能的转录因子并且解析其调控机理，对于后期培育植物抗逆新品种具有重要的理论和现实意义[3]。
同源异型（homeodomain， hd）-亮氨酸拉链（leucine zipper， lz）家族基因为植物特有的一类转录因子且在植物生长发育和逆境应答中起着重要作用。近年来,对植物hd-zip转录因子的研究已经取得了较大的进展[4]。hd-zip转录因子可分为4类：hd-zipi（class ihomeodomain leucine zipper, hd-zip i），hd-zip ii，hd-zip iii和hd-zip iv[5]。其中，hd-zip i被认为是连接植物非生物逆境胁迫与植物激素的关键节点。hd-zipi转录因子的功能在模式植物拟南芥以及水稻中研究较为深入。例如，拟南芥athb1是hd-zipⅠ亚族第一个被分离的蛋白，主要参与植物叶片的发育进程的调控，且具有转录激活的功能。athbⅠ在烟草中过量表达,黑暗条件下培养转基因植株,发现转基因烟草出现去黄化的现象,子叶膨胀,真叶生长发育,下胚轴生长受到抑制。在正常条件下生长的转基因植株,叶片的栅栏薄壁组织的发育受到影响[6]。athb6，athb7，athb12则主要参与非生物胁迫反应和激素调控，其表达受到干旱胁迫以及外源应用aba的诱导，且athb6和athb7的表达主要依赖于aba信号传导途径的调控[7]。水稻hd-zipⅠ亚族基因oshox22也被证明影响aba的合成，并依赖于aba信号传导通路从而调节植物对干旱和盐胁迫的应答反应[8]。oshox22基因在水稻发育的不同阶段（包括幼苗，成熟和繁殖阶段）,在各种非生物胁迫条件下高度上调。植物激素包括脱落酸，生长素，水杨酸和赤霉酸处理下均能显着增强oshox22基因的表达。发现重组全长和截短的oshox22蛋白定位于细胞核中，转基因水稻对脱落酸更为敏感，且其耐盐和耐旱性均下降[9]。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标
以拟南芥为材料通过农杆菌介导的方法转化高羊茅fahox22，以获得转基因株系，并通过初步解析该家族成员功能为后续转化高羊茅提供备选基因资源。
研究的内容
3. 研究的方法与方案
研究方法
（1）利用生物信息学分析黑麦草hd-zipi家族基因
方法：利用bioedit软件本地搜索blast本地黑麦草转录组数据库，找到hd-zipⅠ家族基因13个，利用ncbi（https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast.cgi）在线blast确定基因正确性。
4. 研究创新点
虽然hd-zip家族已普遍认为与植物生长发育和胁迫有着密切关系，但是其家族众多成员中每个亚家族和其中的成员在植物发育和逆境胁迫中相互协同和调控下游基因的具体功还没有被系统化研究。
本实验拟定以拟南芥为试材，获得fahox22的过表达转基因植株，通过分析转基因株系抗性及表型，初步解析fahox22的功能，确定转化高羊茅靶标基因，研究结果可望为培育高密度、高质量、抗性优良的高羊茅新品种提供优异的基因资源及理论基础。
5. 研究计划与进展
2018年3月-2018年8月 拟南芥的种植及转基因工作
2018年8月-2019年3月 收集转基因t3代种子
2019年3月-2019年5月 转基因株系抗性及表型形状分析撰写论文
