基因组在20世纪初就已提出，代表生物体全部染色体和基因组成，但直到1986年Thomos Roderick才提出基因组学的概念，是用来描述基因组作图、测序和分析的学科。其基本上可分为两部分内容，即结构基因组学和功能基因组学。结构基因组学是提出功能基因组学的基础，它一般是指构建高密度遗传，物理和表达图谱。最终物理图谱是生物体的DNA序列。功能基因组学是指利用结构基因组学提供的信息，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，它的特点是试验手段的高通量和大规模及与此相结合的试验结果的统计学和计算机分析。
由于测序技术的改进，测定费用的下降，而且效率大大提高，一些重要农作物像小米（2300Mb）、小麦（16000Mb）都有望成为新的全序列测定对象。除了进行全序列测定以外，通过从cDNA文库中随机挑取的克隆进行测序获得的部分DNA的5′或3′端序列称为表达序列标签（EST），一般长度为300～500bp，目前植物的EST测序主要集中在拟南芥、水稻及相对较少的其他植物，不同植物的EST数目可及时上网查询（http:// www.ncbi.hlm.nih.gov/dbEST/index.thml）。
传统学科都将从基因组角度来考虑研究问题的方法，功能基因组学将广泛而深入地影响生物学的各个学科。作为地球上最主要的能量和食物来源的植物，随着拟南芥的全序列的测定及水稻全序列的测定完成，其功能基因组学的研究已成为植物学科中研究的热点和前沿。
在植物基因组水平确定植物基因功能方式主要有3种：一是通过已知基因组序列比较克隆基因并研究基因功能的比较基因组学；二是通过已知或推测基因序列和多肽序列大规模研究基因表达的转录组学和蛋白组学；三是通过全基因组突变研究突变体的反向遗传学。
4.2 植物转录因子的结构与功能研究
转录因子，也称为反式作用因子，是能够与真核基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性相互作用的DNA结合蛋白。
植物感受外界干旱、高盐、激素、病害及体内细胞发育等信号，通过一系列传递激发转录因子，转录因子与顺式作用元件结合后，激活RNA聚合酶Ⅲ转录复合物，从而启动基因的转录表达，最后通过基因产物的作用对外界信号在生理生化等方面作出适合的调节反应。有关植物转录因子的研究一直是植物分子生物学中一个前沿领域，特别是进入20世纪90年代以来，由于分离鉴定方法的改进和试验手段的提高，植物转录因子的结构与功能的研究取得了巨大的进展。
从高等植物中已分离鉴定出数百种转录因子，根据它们保守DNA结合区的不同，可分为含6EIP结构域的转录因子，含锌指结构域的转录因子，含MADs结构域的转录因子等十几类，仅拟南芥中就分离出30多种6EIP型转录因子和40多种AP2/EREBP类转录因子，其中有的转录因子在对一些基因表达起激活作用的同时，抑制另外一些基因的表达，如拟南芥DREB转录因子可以调控多个基因的表达，从而调节不同生理生化过程的进行。
干旱、高盐及低温都会使植物缺水受伤害，严重时导致植物死亡。根据近年来的报道，许多基因的表达受上述干旱、高盐及低温胁迫的诱导。Liu等利用rd29A基因启动子的DRE（dehydration responsive element）顺式作用元件和酵母单杂交方法，克隆了3个与低温胁迫耐性相关的转录因子DREB2A～B。
在35S启动子驱动的DREBIA超表达的基因拟南芥中，不仅上述rd29A、kinI、cor 6.6和cor15a基因在正常条件下表达，而且在干旱或低温胁迫条件下，它们的表达都较野生型显著增强，转基因植株对干旱及低温的耐性也随之大大增强。
由于核酸浓度、相互作用蛋白等基因的影响，同一转录因子对转录可起激活子作用，又可起抑制子作用。
揭示转录因子对基因表达调控的具体机制，就可人为地控制特定基因的表达，使植物基因转化能获得好的结果。如通过对DREB转录因子调控多个与同类形状有关的基因表达的研究，在提高作物对环境胁迫抗性的分子育种中，与导入和改良个别功能基因来提高某种抗性的传统方法相比，从改良或增强一个关键的转录因子（第二类基因的产物）的调控能力入手，也许是提高作物抗逆性的更为有效的方法和途径。增强一个转录子的作用，就可通过它促使多个功能基因发挥作用，从而使植株性状获得综合改良的效果。
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