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荒漠旱生植物沙芥（Pugionium cornutum）为十字花科二年生草本植物,广泛分布于我国西北荒漠区。前期研究发现,盐胁迫下沙芥能够在地上部积累大量Cl-,从而有助于提高其渗透调节能力。为进一步揭示Cl-在沙芥适应荒漠干旱和盐渍环境中的生理作用,本研究在50 mmol·L-1 NaCl处理下分别加入20μmol·L-1 Cl-通道抑制剂DIDS和Nif处理4周龄沙芥幼苗5 d;同时分别使用渗透势为-0.3 MPa的山梨醇溶液和含20 mmol·L-1 NaCl的总渗透势为-0.3 MPa的山梨醇溶液处理沙芥幼苗5 d。结果显示,在50 mmol·L-1 NaCl处理下,20μmol·L-1 DIDS和Nif的加入均显著降低沙芥Cl-净吸收速率、地上部Cl-浓度和Cl-对叶片渗透势的贡献,从而严重抑制植株生长,表明抑制沙芥对Cl-的吸收明显降低了其耐盐性;-0.3MPa渗透胁迫下,Cl-净吸收速率、地上部Cl-浓度和其对叶片渗透的贡献均较对照条件下显著升高,而加入20 mmol·L-NaCl后,沙芥地上部含水量和叶片净光合速率均显著升高,从而明显缓解植株受到的渗透胁迫伤害,进一步加入20μmol·L-1 DIDS以限制Cl-在地上部的积累和在渗透调节中的作用后,NaCl对沙芥所受渗透胁迫的缓解作用也随之降低。以上结果表明在地上部大量积累Cl-以维持体内水分状况和叶片光合作用是沙芥抵御干旱和盐胁迫的重要生理机制之一。为探究盐胁迫下沙芥Cl-吸收和转运分子机制,本研究还对50 mmol·L-1NaCl处理6和24 h的沙芥幼苗进行转录组测序,结果显示,盐处理6 h后,沙芥Cl-通道基因PcCLC-a和PcCLC-g在根中的相对表达量分别升高9.4和1.1倍,PcCLC-f、PcCLC-b和PcCLC-g在叶中的相对表达量分别上升8.0、7.7和2.4倍;盐处理24 h后,PcCLC-g和PcCLC-f在根中的相对表达量分别上升9.3和3.1倍,沙芥阳离子-氯离子共转运蛋白PcCCC1和PcCLC-f及PcCLC-g在叶中的相对表达量则分别上升7.2、1.7和1.2倍,表明这些基因可能在沙芥Cl-转运中发挥着重要的作用。