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盐碱胁迫是我国乃至世界农作物面临的主要非生物胁迫之一,严重制约我国农业经济发展。在我国主体棉区新疆,盐渍化面积占总耕地面积的三分之一,而且以复合盐碱为主。而棉花较为耐盐,是盐碱地的主要开拓作物之一。发展盐碱地植棉特别是新疆地区复合盐碱地植棉,是促进我国棉花生产发展的重要方向。本研究选用玛丽加朗特85、阔叶棉130、阔叶棉40、阔叶棉32共4份半野生棉材料,中棉所12和中棉所16共2份陆地棉栽培品种,在水培条件下分析其复合盐碱胁迫下的表型,同时测定生物量和一些相关的生理生化指标。采用主成分赋权灰色模型分析、聚类分析和方差分析等,综合评价了半野生棉苗期的耐盐性;采用相关性分析、灰色关联度分析等,研究了苗期生理生化响应机理。同时,利用复合盐碱胁迫下的转录组数据,鉴定分析了ROS产生与清除系统相关基因。主要结论如下:1.确定6份材料对新疆复合盐碱的抗性强弱顺序为:玛丽加朗特85>阔叶棉32>中棉所16>中棉所12>阔叶棉40>阔叶棉130,其中玛利加郎特棉85为耐盐碱材料,阔叶棉32和中棉所16为中耐盐碱材料,阔叶棉40和中棉所12为盐碱敏感材料,阔叶棉130为高敏盐碱材料。2.研究表明相比幼苗的叶组织,根对盐碱胁迫更为敏感,活性氧清除系统在半野生棉响应盐碱胁迫过程中起重要作用。本研究也证明了抗性不同的材料在复合盐碱胁迫下响应方式很复杂,既有相同又有不同。不同的响应方式决定了不同材料的抗性差异,即复合盐碱胁迫下耐盐材料玛丽加朗特85、阔叶棉32、中棉所16与盐敏感材料阔叶棉40、阔叶棉130、中棉所12的抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性的不同,是造成其抗性差异的原因之一。3.筛选鉴定到265个与ROS产生与清除相关基因。其中包括SOD、APX、MDAR、GR、GPX、Ferritin、Prx、CAT、AOX相关基因、GLR相关基因、TRX相关基因、NADPH oxidase相关基因。SOD、APX、MDAR、GR、GPX、Ferritin、PRX、CAT、AOX、GLR、TRX参与ROS的清除,NADPH oxidase参与ROS的生成。在鉴定得到的265个基因中有247个基因差异表达,分析表明ROS产生与清除网络的基因在复合盐碱胁迫后的活跃程度影响棉花幼苗的耐盐性。在复合盐碱胁迫后4份材料(玛丽加朗特85、中棉所16、中棉所12和阔叶棉40)幼苗的叶或根中,发现58个基因具有相似表达模式,可供棉花耐盐机理研究。在4份材料幼苗的根和叶中发现3个基因均差异表达,为研究ROS产生与清除网络调控棉花幼苗耐盐性的关键基因。同时,发现有2个基因在耐盐材料玛丽加朗特85和中棉所16中表达无变化,在盐敏感材料阔叶棉40和中棉所12中差异表达,是研究棉花耐盐性差异的重要基因。