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盐渍胁迫是限制农业生产的最严重环境因子之一。因此,阐明植物耐盐胁迫的分子机制将会极大地促进农作物生产。胡杨(Populus euphratica)环境适应能力极强,耐盐碱,抗干旱,是我国西北干旱盐碱荒漠地带唯一能形成森林的高大乔木树种。所以,揭示胡杨的抗逆机制,挖掘抗逆功能基因,是培育耐盐作物新品种的崭新的分子育种途径。近期关于胡杨基因组的研究显示,胡杨基因组含有较多编码离子转运蛋白的基因,暗示离子转运蛋白可能在胡杨耐盐胁迫方面起着重要的作用。Na+,K+/H+反向转运体是植物中广泛存在的次级转运蛋白。研究表明,Na+,K+/H+反向转运体在植物细胞Na+/K+运输以及植物的耐盐性方面起着重要作用。我们采用基因克隆、酵母生长实验、GFP标签、转基因植株构建等分子生物学技术手段,分析胡杨PeNHX3的离子转运特性、蛋白质亚细胞定位和耐盐胁迫机理,以期阐明胡杨PeNHX3在离子转运和逆境胁迫方面的生物学功能。本研究将为揭示胡杨耐盐胁迫机制和培育耐盐作物新品种奠定理论基础。本研究取得的研究结果如下：1.我们从胡杨愈伤组织中提取总RNA,克隆得到PeNHX3基因。经与GenBank中PeNHX3(基因序号FJ589741.1)的基因序列比对,发现我们克隆得到的PeNHX3基因序列中有两个碱基位点发生点突变：A282突变为C282,T555突变为C555。然而两者均为同义突变,密码子分别由ATA突变为ATC,GTT突变为GTC,仍然分别编码异亮氨酸和缬氨酸。2.采用缺失离子转运蛋白的酵母突变体分析PeNHX3的离子转运特性。发现PeNHX3能够抵抗潮霉素、Na+和高浓度钾离子的胁迫,表明PeNHX3具有Na+和K+离子运输功能。3.利用烟草瞬时表达体系及GFP融合蛋白分析PeNHX3在烟草表皮细胞的亚细胞定位。结果显示,PeNHX3主要定位在烟草表皮细胞的液胞膜上,表明PeNHX3提高植物耐盐胁迫能力的机制是,将Na+运输到液胞内,降低细胞质Na+浓度,避免细胞遭受盐离子的毒害作用。4.我们采用转基因技术,将PeNHX3基因转入拟南芥nhx1和sosl突变体,分析PeNHX3基因提高植物耐盐胁迫的能力及其分子机制。目前已经得到T1和T2代转基因植株,纯合体转基因植株筛选及其表型分析工作正在进行之中。