菠菜（Spinacia oleraceaL.）是我国重要的绿叶蔬菜之一，耐寒性强，但不耐高温，温度高于25℃时，植株出现长势弱、产量低、品质差、硝酸盐积累等问题。热激转录因子（Heart shock transcription factors，Hsfs）是热激反应的主要调节因子，参与调控热激损伤下的保护蛋白—热激蛋白(Heat shock proteins，Hsps)的表达。因此，研究热激转录因子基因家族对研究菠菜热胁迫响应机制至关重要。以菠菜转录组和基因组的测序数据为基础，本研究分析并鉴定了菠菜Hsf家族的特性和功能，为全面分析菠菜热胁迫的响应机制奠定基础，为菠菜耐热分子育种的发展提供理论依据。 本研究完成了菠菜全基因组热激转录因子基因家族的鉴定，并克隆了全部SoHsfs的CDS全长;根据其结构域的特征，将SoHsfs家族分为A、B、C三类;构建菠菜、拟南芥（Arab idopsis thal iana）和与菠菜同属苋科藜亚科的甜菜（Betavulgaris）Hsfs系统发育树，预测分析了SoHsfs亚家族成员和功能;利用qRT-PCR方法分析了该家族耐热候选基因SoHsfA1高温胁迫下的表达模式;为了进一步验证SoHsfA1基因的功能，将So Hsf1基因重组表达与大肠杆菌BL21和酵母INVScl菌株中，通过高温、盐、渗透胁迫处理鉴定重组SoHsfA1菌的抗逆性来分析SoHsfA1基因的抗逆功能。同时，本研究构建了菠菜耐热相关的F2分离群体，并对其耐热性的分离进行了统计和鉴定，为菠菜耐热分子标记开发和高密度基因连锁图谱的构建等工作做准备。 本研究的研究结果如下: 1.本研究共从菠菜的基因组中鉴定到16个非冗余的Hsfs家族基因成员。SoHsfs结构域分析，DBD结构域高度保守，NES结构域在部分成员中缺失，AHA结构域只存在于部分SoHsfA类成员中。 2.通过与拟南芥Hsfs构建系统进化树，将16个菠菜Hsfs分为4个亚组，其中有8个与拟南芥A类Hsfs在同一亚组，6个与拟南芥B类Hsfs在同一亚组，1个与拟南芥C类Hsfs在同一亚组。 3.结合与拟南芥、甜菜Hsfs的系统进化分析和菠菜各SoHsfs成员的功能预测等生物信息学分析，得到了与拟南芥HsfA1高度相似的两个菠菜So Hsf1基因，SoHs f5和SoHs f16。 4.实时荧光定量PCR分析结果显示，SoHs f5和So Hsf16基因均不同程度的受高温胁迫诱导，并可能在高温响应过程中起重要调控作用。 5.对重组大肠杆菌BL21(pET28a-SoHsfA1)和重组酵母INVScl（pYES2-SoHsfA1）进行抗逆性分析发现，重组SoHsfA1基因的重组大肠杆菌和重组酵母在高温、NaCl、渗透胁迫处理下的抗逆性都明显强于非重组SoHsfA1基因的对照组，由此表明菠菜基因SoHs f5和So Hsf16都具有表达抵抗高温胁迫、盐胁迫、渗透胁迫的能力，且So Hsf16基因对抵抗三种胁迫的能力都强于基因SoHsf5。 6.构建了菠菜耐热性相关的F2分离群体，通过对215棵F2单株进行高温处理发现，F2群体中的215棵单株间耐热性差异显著，依据热害表现将其分为耐热组、耐热中间型、不耐热组;通过3个不同高温耐受群组的SOD活性，丙二醛及游离脯氨酸含量的比较分析表明，F2群体的耐热性分离显著，并表现明显的超亲分离。
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