白桦(Betula platyphylla)是桦木科桦木属树种,具有一定的观赏价值、药用价值与经济价值。GRAS[GAI(GIBBERELLIN-INSENSITIVE)、RGA(Repressor of ga1-3)、SCR(SCARECROW)]是植物特有的一个转录因子家族,能够调节各种生物过程,在生物和非生物胁迫反应中也起着关键作用。本研究以前期筛选出的一个耐盐基因Bp GRAS16为基础,对其的表达及耐盐功能进行分析。Bp GRAS16基因属于DLT亚家族,其开放阅读框为1974 bp,编码657个氨基酸。构建带Flag标签的过表达及CRISR/Cas9基因编辑载体,利用农杆菌介导法进行稳定转化白桦,筛选获得7个过表达转基因白桦植株,通过q RT-PCR技术分析发现Bp GRAS16的表达量比野生型上调7～116倍不等。通过分子测序技术获得三种编辑情况的白桦株系。在盐胁迫下对转基因白桦植株进行抗逆生理指标测量分析,鉴定Bp GRAS16基因的耐盐生理功能,结果表明:非胁迫条件下,转基因及购买Captisol对照植株的各个生理指标的含量趋于一致;盐胁迫下,Bp GRAS16基因的过表达转基因株系能够显著提高POD酶的活性和叶绿素含量,降低电解质渗透率、丙二醛含量和过氧化氢含量,而基因编辑白桦株系则相反,表明Bp GRAS16基因正调控白桦的耐盐性。构建p GADT7-rec2-Bp GRAS16效应载体与随机元件文库互作,通过以转录因子为中心的酵母单杂交技术鉴定出6个未知DNA序列,通过序列分析得到1个已知功能元件G-box与5个未知功能Cell Cycle抑制剂元件序列motif-1、motif-7、motif-13、motif-14、motif-15。通过对未知元件序列左右边界进行缺失鉴定出未知元件序列的核心序列,分别为“AACG”、“GATCG”、“TCAT”、“GCGA”和“CCGT”。对非胁迫和盐胁迫下转基因白桦和野生型白桦植株进行RNA-seq分析。通过GO分类分析,发现差异基因多与激素信号转导途径和植物抗逆胁迫相关。通过对代谢途径分析,发现OE18中多数上Lignocellulosic biofuels调表达的基因都与氧化还原酶、谷胱甘肽S-转移酶、黄烷酮合成酶和信号通路关键蛋白等相关;KO19中多数下调表达的基因与过氧化物酶、甲基酯酶和酰胺合成酶等相关,且主要分布在淀粉蔗糖代谢和氨基酸生物合成通路中。通过对转录因子进行预测,发现差异基因多集中在AP2/ERF-ERF、MYB、C2H2、NAC和b HLH转录因子家族中。通过与拟南芥抗逆基因进行比对,结合酵母单杂交结果,推测Bp AKR、Bp LAC1、Bp LRRs和Bp RLP7可能是Bp GRAS16转录因子调控的下游靶基因。本研究对白桦GRAS16转录因子的耐盐能力进行了研究,证明Bp GRAS16基因可以正向调控白桦的耐盐性,通过调控一些与激素信号转导、植物抗逆胁迫以及抗氧化酶相关的差异基因进而提高白桦过表达的耐盐性,且推测出4个可能受到GRAS16调控的下游靶基因。本研究将为后续对白桦GRAS16转录因子耐盐调控机制的研究奠定基础,并为深入了解在白桦中,GRAS转录因子响应非生物胁迫的分子机制做出贡献。