星星草(Puccinellia tenuifolra)为禾本科碱茅属多年生的单子叶耐盐植物。既是一种优良牧草,又是研究植物耐盐机制很好的模式植物。愈伤组织是由活的薄壁细胞组成的一团未分化的细胞团,诱导足够数量的愈伤组织是禾本科植株再生与遗传转化的首要条件,是细胞生物学、分子生物学以及植物胚胎学和发育生物学的良好研究材料。土壤盐渍化严重危害世界范围内的农业生产和生态环境。研究耐盐植物应答盐碱胁迫的机制将为利用遗传转化等技术手段改良品种、提高植物抗逆性提供有价值的信息。我们采用生理学方法与蛋白质组学策略对星星草愈伤组织响应盐胁迫的代谢机制进行了研究。在NaCl处理条件下,其细胞中的渗透保护物质的积累、抗氧化物活性、胁迫应答相关蛋白质的数量及丰度变化都受到了一定的影响。通过双向电泳和质谱技术共鉴定到55种丰度差异蛋白质,主要参与碳水化合物与能量代谢、基础代谢、胁迫防御,以及蛋白质合成、加工与运输等过程。我们的研究发现:(1)星星草愈伤组织细胞通过积累渗透保护物质来应答盐胁迫。(2)不同浓度NaCl处理下星星草愈伤组织启动不同的抗氧化途径。(3)盐胁迫下星星草愈伤组织戊糖磷酸途径、三羧酸循环和ATP合成均在一定程度上受到抑制,糖酵解途径得到促进为星星草愈伤组织细胞提供能量。(4)星星草愈伤组织盐胁迫应答过程中蛋白质合成受到促进,植物通过调控伴侣蛋白的丰度上调,以维持应答胁迫的蛋白质正确折叠和运输。这些研究结果为我们深入认识星星草愈伤组织盐胁迫应答的信号与代谢网络调控机制提供了重要信息。