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桑树不仅是家蚕的饲料树种,也是沙漠化治理、水土保持、盐碱地治理的重要生态树种,发掘桑树耐盐基因,培育桑树抗盐品种,不仅有利于盐碱地的治理,而且对于桑树生态和经济价值的实现也具有重要意义。本研究对5个杂交桑种质的耐盐性进行了评价,筛选出了耐盐杂交桑种质,同时分析了γ-氨基丁酸（GABA）对桑树耐盐性的影响,克隆了桑树GABA代谢途径中的两个关键酶谷氨酸脱羧酶（Mul-GAD）和γ-氨基丁酸转氨酶（Mul-GABA-T）基因,解析了其表达特性,初步探明了其在桑树响应盐分胁迫过程中的作用,并利用桑树毛状根转基因技术获得转Mul-GAD或Mul-GABA-T基因毛状根桑树,鉴定了转基因桑树的耐盐性能。研究结果不仅可以为桑树抗盐育种提供基因资源和新种质,同时也为深入研究Mul-GABA-T和Mul-GAD基因的功能和作用机制奠定了基础,对于更好地发挥桑树生态价值,促进桑树产业发展具有重要意义。主要研究结果如下:（1）5个杂交桑种质的耐盐性评价。以冀桑3号、鲁杂1号、浙杂1号、桂桑优12号和桂桑优62号5个广泛种植的杂交桑种质为研究对象,通过盐胁迫下幼苗生长试验,综合分析5个种质在不同浓度NaCl胁迫下幼苗株高、植株生物量、叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、脯氨酸含量、丙二醛含量等多项生理生化指标,得出桂桑优62号幼苗耐盐能力最强。（2）GABA对桑树耐盐性的影响。为探究GABA对桑树耐盐能力的影响,对NaCl胁迫处理下的桑树幼苗施用外源GABA发现,外源GABA可显著缓解NaCl对桑苗生长的抑制作用,植株叶片的受损伤程度也得到了显著地缓解,同时还减少了O2-和H2O2在桑树幼苗根尖和叶片中的积累,抑制了活性氧的爆发。因此,GABA的合成代谢可能影响桑树的耐盐能力。（3）桑树γ-氨基丁酸转氨酶基因的克隆及其对桑树耐盐性的影响。从湖桑32号中克隆得到了桑树γ-氨基丁酸转氨酶基因（Mul-GABA-T）,该基因编码区全长1536 bp,编码511个氨基酸,编码蛋白质的理论等电点为7.6,分子量为56.63 KDa。蛋白富含无规则卷曲和α-螺旋,没有跨膜结构,具有多个潜在的磷酸化位点和1个O-糖基化位点及3个N-糖基化位点。该蛋白质与其他物种的同源蛋白的氨基酸序列一致性较高,与川桑的γ-氨基丁酸转氨酶亲缘关系最近。Mul-GABA-T基因在桑树中没有组织表达特异性,但在不同的组织中表达丰度存在显著差异,其中在叶中表达量最高,在花和果实中表达量较低。将Mul-GABA-T基因转入拟南芥获得了转基因植株。研究发现,NaCl胁迫对转Mul-GABA-T基因拟南芥植株根系的生长和种子萌发具有明显的抑制作用,与野生型相比,转基因植株表现出对盐分胁迫更敏感的表型。但施加外源GABA可以减少盐胁迫下转基因植株体内O2-积累,有效缓解盐胁迫对植株生长的抑制作用。利用毛状根转化系统获得了毛状根转GABA-T基因桑树,试验发现,GABA-T基因在毛状根中表达显著降低了转基因桑树的耐盐能力。因此,Mul-GABA-T基因可能通过对GABA代谢的调节参与植物对盐分胁迫的响应,并且负调控植物对盐分胁迫的抗性。（4）桑树谷氨酸脱羧酶基因的克隆,表达特性及其耐盐功能分析。从湖桑32号中克隆得到了Mul-GAD基因,该基因编码区全长1509 bp,编码502个氨基酸,编码蛋白质的理论等电点为5.88,分子量为57.00 KDa。编码蛋白质富含无规则卷曲和α-螺旋,不含跨膜结构,具有多个潜在的磷酸化位点和3个N-糖基化位点。该蛋白质与其他物种的谷氨酸脱羧酶同源性较高,与川桑的谷氨酸脱羧酶亲缘关系最近。Mul-GAD基因在桑树中没有组织表达特异性,在根中表达量最高,在果实中表达量较低。克隆得到Mul-GAD基因启动子（pMul-GAD）,该启动子序列中包含脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（Me JA）等植物激素响应元件,以及多个光响应元件和低温响应元件。成功构建了pMul-GAD启动GUS的植物表达载体,通过烟草瞬时侵染结合GUS组织化学染色试验,发现pMul-GAD具有光照、ABA、SA、MEJA以及NaCl诱导表达活性。将Mul-GAD基因转入拟南芥获得了转基因植株,盐分胁迫试验表明Mul-GAD基因提高了转基因拟南芥的耐盐性。利用毛状根转化系统,获得了毛状根转Mul-GAD基因桑树,盐分胁迫试验表明Mul-GAD基因在桑树毛状根中过表达显著提高了转基因桑树的耐盐性。