盐胁迫是最重要的非生物胁迫之一,限制了植物的生长和发育。盐碱化土地上生长的植物已进化出系统的盐应答及抵抗机制来应对盐胁迫。研究植物盐胁迫响应蛋白的功能,对揭示植物耐盐调控机制,增强植物耐盐性的育种改良,具有重要意义。白颖苔草(Carex rigesens)是我国北方广泛分布的重要草坪草,低养护并具备多种逆境抗性。本研究以白颖苔草为材料,对其进行了盐胁迫下生长情况的观察、生理生化指标的测定、转录本的测序、蛋白质组的标记鉴定、盐应答候选蛋白的转录水平表达模式分析,从而探索白颖苔草响应盐胁迫的机制,以期为植物盐应激调控及耐盐机理研究奠定基础。研究主要结果包括以下几个方面:在白颖苔草盐胁迫下生长情况的观察及生理生化指标测定试验中,盐胁迫后黄骅白颖苔草测得更高的草坪质量(TQ)、相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)、脯氨酸含量(pro),和更低的活性氧(O2-和H2O2)、相对电导率(REL)、和丙二醛(MDA),说明黄骅白颖苔草比绿坪1号白颖苔草更耐盐,在盐胁迫下有较好的生长情况和较耐盐的生理表现。盐胁迫下,测得黄骅白颖苔草有较高的GSH/GSSG、GPX活性和GR活性,较低的AsA/DHA和APX活性,表明了两种白颖苔草非酶类氧化剂和抗氧化物酶类在盐胁迫下的不同展现。盐胁迫下,测得黄骅白颖苔草的木质素含量较低、黄酮类物质和褪黑素含量较高,表现出两种白颖苔草代谢物质在盐胁迫下产生的不同变化。黄骅白颖苔草中的Ca2+,K+,Na+在叶和根组织中的含量,根冠比,以及叶和根中Na+/K+的比值于盐胁迫早期(48 h内)发生了显著性变化,说明白颖苔草在盐胁迫早期的盐应激调控机制尤为重要。在白颖苔草盐胁迫下转录组测序的试验中,经转录组测序和de novo组装后得到195,275个UniGene,其中有89,614个在UniProt数据库完成注释。UniGene分别在GO,COG,和KEGG数据库完成注释和功能富集。将UniGene进行筛选得到6,291个差异基因(DEG),其中叶和根中特异性表达的DEG分别有1,503个和3,991个,占总数87.3%。对DEGs进行GO注释和KEGG通路富集分析,发现DEGs注释到多种功能和途径,在根中的基因数目更多和功能途径更为丰富。转录组试验结果预示白颖苔草在盐应激调控过程中,根组织可能更为活跃,且根和叶组织中的DEGs对应的功能、途径具有一定的差异。在白颖苔草盐胁迫下蛋白质组的标记鉴定试验中,共鉴定得到9,258个蛋白。对所得到蛋白进行差异筛选,得到1,893个差异蛋白(DEP),叶和根中分别有993个和900个。其中,94.9%的DEP是在根或者叶组织中特异表达的。GO注释将DEPs分为生物过程(主要为代谢途径,细胞途径,单生物体途径),细胞组分(主要为结合和催化活性)和分子功能(主要为细胞和细胞器)三类。KEGG通路富集分析发现,叶中富集DEPs较多的通路为核糖体,碳代谢,氨基酸生物合成等,根中较多的为剪接体,氨基酸生物合成,RNA转运,核糖体等。将DEPs富集到的通路进一步分为五个大类:碳水化合物和能量代谢,光合作用和电子传递链,信号感应和转导,蛋白合成和次级代谢。对五大功能分类分析发现,白颖苔草在盐胁迫下根组织中的糖酵解途径,氧化磷酸化和Ca2+相关信号途径增强,有利于能量生成和信号转导。光合作用和植物激素信号转导途径在叶组织中更为活跃,有益于白颖苔草盐胁迫下的光捕获和激素调控。蛋白质合成和次级代谢相关途径在白颖苔草的叶和根组织中于盐胁迫下,有着多样化和精密复杂的应答来抵抗盐逆境胁迫。另外,ketosphingosine reductase(KRSD)和 sodium-coupled neutral amino acid transporter-2 like(SNAT2)蛋白及其所在的鞘磷脂合成代谢通路,在白颖苔草盐胁迫应激调控过程中可能有着新颖和重要的作用。在盐应答候选蛋白的转录表达模式分析试验中,抗氧化剂相关的GPX和GST,Ca2+信号相关的CBL和CML,植物激素应答信号相关的PYL、SnRK2和COI-1,苯丙素合成代谢相关的COMT和CCoAOMT,在黄骅白颖苔草中于盐胁迫下更快速和更高表达量地被诱导。抗氧化相关的APX,苯丙素合成代谢相关CHS、4CL和C4H的表达量,在绿坪1号白颖苔草中更高。结合两种白颖苔草盐胁迫下非酶类氧化剂、抗氧化物酶类和几种代谢物质测定的结果,发现黄骅白颖苔草应对盐胁迫时,具有更为活跃和高效的ROS清除,Ca2+结合和植物激素信号应答能力,而绿坪1号白颖苔草可能是利用苯丙素类物质(黄酮类物质、木质素)的合成,以利于补充自身不足的ROS清除力,及益于维管束组织的发育,来抵抗盐胁迫。此外,黄骅白颖苔草中盐胁迫下快速被诱导的caffeic acid O-methyltransferase(COMT)及其直接作用生成的褪黑素(含量显著升高),很可在盐应激调控过程中具备抗氧化和ROS清除的关键作用,为黄骅白颖苔草耐盐的重要机制。