P5CS合成酶(△1-Pyrroline-5-carboxylate synthetas,P5CS)是真核生物细胞内脯氨酸合成途径的关键酶,其在调节植物的生长发育和抗性方面具有不可替代的作用。本研究以美国山核桃(Caraya illinoensis)为试材,根据已发表各近亲物种的P5CS基因保守序列比对信息,同源克隆美国山核桃P5CS基因,并通过实时荧光定量PCR对NaCl胁迫过程中该基因的表达变化进行研究,加以其生理生化和光合指标的测定分析辅助说明。主要研究结果如下:1.利用RT-PCR技术获得1000bp的美国山核桃P5CS基因同源基因片段,命名为CiP5CS。该目的片段含有完整开放阅读框(ORF),其ORF为795bp,编码225个氨基酸残基的多肽;P5CS具有谷氨酰激酶(GK)结构域和谷氨酸半醛(GSA)结构域,存在于细胞膜和细胞核中;并推导出了P5CS基因可能属于肌动蛋白家族,基因序列分析发现它与多个树种相应的同源基因都有较高的同源性,这与肌动蛋白家族进化保守性相一致,这种结构的相似性一定程度上表明功能的相似性。2.利用β-Actin作为内参基因,进行实时荧光定量PCR技术研究NaCl胁迫下美国山核桃中P5CS基因的表达结果显示:随着胁迫时间的增加,该基因在美国山核桃实生苗叶片中的表达量呈现低~高~低~高的趋势,表达结果出现显著性差异。初步推测CiP5CS基因与美国山核桃的耐盐性有关。3.为深入研究NaCl胁迫对美国山核桃实生苗的影响,对其进行几项生理生化和光合指标的测定来推断其耐盐能力。研究结果表明,随NaCl胁迫的增加和时间的延长,美国山核桃实生苗的光合能力逐渐减弱,其体内的脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛等含量均有升高,且各项指标上升趋势明显。