土壤盐渍化是影响作物产量的主要非生物胁迫之一,极大地制约着农业发展,已成为全球广泛关注的问题。目前,通过外源物质提高植物抗盐性是最为有效和简便的方式。壳聚糖能够增强植物在逆境中的耐受性、促进植物生长,并且具有良好的生物相容性、可降解性等优点,在提高作物的诱导抗逆方面具有重要作用和广阔的应用前景。本论文在壳聚糖骨架中引入氨基丁酸,设计、合成了壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物和壳聚糖β-氨基丁酸衍生物,并研究了新型壳聚糖衍生物对盐胁迫下小麦幼苗抗盐作用的影响,确定了诱导小麦抗盐效果最佳的衍生物结构特征,并初步探讨了壳聚糖氨基丁酸衍生物诱导抗盐机理。主要结果如下:1.利用耦合剂与缩合剂使壳聚糖与氨基丁酸发生酰胺化反应,设计、合成了不同分子量和不同取代的12种壳聚糖氨基丁酸衍生物,并通过红外光谱、核磁氢谱、核磁碳谱等手段确定了衍生物的结构和取代度。衍生物均具有良好的水溶性。2.研究了壳聚糖氨基丁酸衍生物对盐胁迫下小麦幼苗生长发育的影响,结果表明:外源施加壳聚糖衍生物COS-G,与Na Cl胁迫组相比,苗长、根长、苗鲜重、苗干重生物量指标分别显著增加24.1%、24.1%、48.9%、28.2%;PSⅡ系统Pn、Tr、Fm、Fv/Fo、NPQ、Rfd等光合参数分别提高了134.3%、277.5%、16.8%、27.4%、26.4%、102.4%,Fv/Fm恢复至正常值0.83,显著增强光的吸收利用率,有利于植物进行光合作用,提高碳水化合物积累,促进植物生长;显著提高小麦幼苗的总体抗氧化能力521.0%,通过激活SOD、CAT、PAL等抗氧化酶活性,进而及时清除过多的活性氧,降低了小麦幼苗O2-产生速率和H2O2含量;显著降低MDA含量43.0%,减少细胞膜相对透性,降低了细胞膜的受损伤程度;显著增加了可溶性糖含量342.4%,增加脯氨酸含量27.9%,通过维持渗透调节,保护细胞膜结构的稳定,有效减轻了盐胁迫对小麦的伤害,促进小麦幼苗生长,从而提高小麦幼苗的抗盐能力。3.不同分子量和不同取代度的衍生物对小麦幼苗诱导抗盐活性的筛选,结果发现:不同衍生物对诱导小麦抗盐存在不同的活性差异,衍生物抗盐活性表现为:9 K-G＞3 K-G＞1 K-G＞3 K-B＞1 K-B＞3-B＞1-G＞1-B＞3-G＞9 K-B＞9-G＞9-B,其活性受壳聚糖分子量、氨基丁酸构型以及取代度影响,取代度对活性的影响最为明显,其中高分子量、高取代度的9 K-G诱导小麦抗盐效果最强,且优于壳聚糖、氨基丁酸以及两者混合组,较盐胁迫组相比生物量增加82.1%以上。4.进一步探究了壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物的诱导抗盐机理,结果表明:壳聚糖衍生物有利于降低植物组织内Na+含量,在根、茎中含量降低25.0%-32.6%,促进K+向地上部的运输,维持低Na+/K+比值,保持植物体内离子平衡。壳聚糖衍生物促进了盐胁迫小麦幼苗SOD、CAT等抗氧化酶的活性,提高了As A-GSH循环系统中关键抗氧化物质抗坏血酸和谷胱甘肽含量,同时促进了As A-GSH循环系统中APX、GR等关键酶的活性,说明壳聚糖衍生物可作为信号分子调节抗氧化酶活性以及有效提高As A-GSH循环系统的运作效率,降低活性氧水平和膜脂过氧化伤害,显著缓解盐胁迫对小麦幼苗的生长抑制作用。5.对小麦耐盐基因研究分析表明:壳聚糖γ-氨基丁酸衍生物上调了离子转运基因SOS1和NHX3的表达,将Na+外排,促进其区隔化,改善小麦幼苗的离子稳态;同时显著诱导SOD、POD、CAT、APX抗氧化酶基因的表达,从而减轻了盐胁迫对小麦幼苗的氧化胁迫,提高了小麦幼苗的抗盐作用。本论文制备了12种壳聚糖氨基丁酸衍生物,所得衍生物有8种相对于壳聚糖的诱导抗盐作用有不同程度的提高,并以高取代度的壳聚糖γ-氨基丁酸9 K-G活性最强,具有较好的应用潜力,衍生物可能通过提高小麦植株体内Na+外排能力以及增强抗氧化能力来提高植物的抗盐性,本研究为新型植物抗盐剂的开发奠定了基础。