盐角草(Salicornia europaea)是一种双子叶盐生植物，可在含盐3.5％以上的湿地正常生长，其体内主要的渗透调节物质是Na+和甘氨酸甜菜碱。在高等植物中，甜菜碱是由胆碱经胆碱单加氧酶(choline monooxygenase，CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(betainealdehyde dehydrogenase，BADH)催化生成的。 CMO和BADH已被转入到许多缺乏甜菜碱合成途径的植物中，但是转基因植物的甜菜碱积累水平并不高，抗逆性提高程度也不显著，其原因主要是合成前体胆碱供应不足。胆碱是由磷酸乙醇胺在磷酸乙醇胺N-甲基转移酶(phosphoethanolamineN-methyltransferase，PEAMT)的催化下，经三步甲基化生成的。因此，为进一步提高转基因植物中甜菜碱的含量，我们利用RT-PCR和RLM-RACE技术获得了盐角草PEAMT(SePEAMT)cDNA全序列。SePEAMT cDNA全长1，971 bp，5非编码区30l bp，3非编码区185 bp，含有一个可能的polyA信号，开放读码框1，485 bp，编码一个由494个氨基酸构成的蛋白，与碱蓬、滨藜和菠菜PEAMT的氨基酸同源性分别为9l％、85％和84％，在其N端和C端各有一个保守的腺苷甲硫氨酸结合区。 农杆菌介导法将SePEAMT的编码区导入烟草中，PCR、Southern杂交和RT-PCR检测表明SePEAMT己在烟草基因组中整合并在转录水平表达，转基因烟草的胆碱含量较对照提高了近lO倍，其耐盐性也有一定的提高。 启动子是基因表达调控的重要元件，目前PEAMT启动子仅从玉米中克隆获得，且没有进一步的表达分析报道。Northern杂交结果显示SePEAMT受盐、低温和ABA诱导表达。利用锚定PCR法获得了SePEAMT上游1，941 bp的侧翼序列，经PlantCARE和PLACE分析发现，该序列除了含有典型的启动子元件外，还有脱落酸诱导元件(ABRE)、热激诱导元件(HSE)、低温诱导元件(LTR)等逆境响应元件，此外，在该序列中还发现了花粉特异的活性元件。 将SePEAMT启动子序列与GUS报告基因融合构建表达载体并转化烟草，GUS组织化学染色和荧光定量分析结果显示该启动子不仅在叶、茎和根中有表达，而且在花粉中亦有很强的活力。非生物胁迫后的GUS荧光定量分析显示SePEAMT启动子的活性受NaCl、低温、热激和ABA诱导，而PEG抑制其活性。