盐胁迫是影响植物生长发育,造成作物产量降低的主要非生物因素之一。它对植物的危害主要表现在渗透压胁迫和离子胁迫等方面,使植物体细胞膜结构、酶活性、光合作用、呼吸作用器官受到影响,且在植物体内作用产生活性氧,导致氧化胁迫,使农作物生长失衡,产量降低甚至死亡。改良盐碱地可通过改良土壤、合理灌溉等农业措施,或利用基因工程技术培育耐盐碱作物品种以提高作物的适应性。盐生草和白茎盐生草都属于藜科盐生草属一年生草本植物,分布于我国的甘肃西北部、新疆地区、青海地区及西藏地区等,是一种典型的盐生植物。对这两种植物的染色体核型进行分析,为开展盐生草基因组测序的准确分析及我国盐生植物的种类鉴别、亲缘关系远近和种质资源的遗传多样性提供细胞学依据。盐生草植物地上有很多分枝的茎,具有保持水土、防止风沙、耐盐和抗旱能力,其自身蕴含了很多的耐盐基因,尤其在植物对盐碱混合胁迫下基因表达差异性的表现,极有可能挖掘大量与耐盐碱方面的有利基因,对改良作物性状及培育耐盐碱作物具有重要意义。下列内容为本实验的研究结果:1.盐生草属染色体核型分析通过对盐生草属的两种盐生植物进行核型分析,其结果为:盐生草和白茎盐生草植物染色体数目均为18条,二倍体植物,染色体基数均为9,核型公式分别表示为2n=2x=18=12m+6sm和2n=2x=18=16m+2sm,都是由近中部着丝点区(sm)和中部着丝点区(m)构成。相对长度分别在7.808%-14.888%和7.50%-15.13%之间。核不对称系数分别为61.908%和41.662%,其核型分别为“2A”和“1B”型,由结果可以看出白茎盐生草属于较原始的物种。2.相关耐盐基因的克隆①以盐生草cDNA为模板,利用RACE技术与RT-PCR方法获得了Unigene19352和Unigene18968的3’端序列,经过拼接得到3’端全长序列分别为555 bp和608 bp,为后期cDNA全长的获得奠定了基础。②采用RT-PCR方法从盐生草中克隆到Unigene19095的cDNA全长序列。分析结果为:此基因cDNA全长为678 bp,包含3’UTR区388个核苷酸,5’UTR区29个核苷酸,开放阅读框长度261 bp,编码86个氨基酸,分子量为9.67 kDa。软件预测该基因编码的蛋白存在信号肽,含有两个跨膜区域,二级结构中α螺旋,延伸链,随机卷曲,β-转角各占22.09%,36.05%,37.21%、4.65%,含有3个磷酸化位点,但该基因的具体功能需要更深层次研究确定。3.植物表达载体CPB-Unigene19095的构建及转化成功构建表达载体CPB-Unigene19095,并转入农杆菌LBA4404,采用蘸花法侵染拟南芥花序,获得拟南芥抗性植株T1代。经过PCR检测,初步确定Unigene19095已成功转入拟南芥中,为进一步得到纯合的转基因拟南芥植株以及其后代的表型检测,功能验证奠定了基础。