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近年来,全球环境污染使土壤高盐化越来越严重。土壤高盐碱化是主要限制作物产量的非生物因素。植物遭受高盐胁迫后,植物本身会调整生理与发育状况,尽可能使植物在逆境条件下存活下来并繁衍后代。基因调控在这个过程中起着关键作用,前人在这方面做了大量研究,但植物调控盐诱导基因表达的机理目前仍然不清楚。本实验室在前期工作中创建了以盐诱导的基因ERF3的启动子驱动LUC报告基因(PERF3-LUC)的转基因材料sy24,将其作为野生型材料,进行EMS诱变,在诱变后代中,筛选报告基因LUC活性增强的突变体,得到了p13h0 和sy33等突变体。本文就这两个突变体在盐胁迫方面的表型及相关基因功能进行了初步研究,取得了以下进展:利用图位克隆技术鉴定了p13h09突变体的突变位点,发生突变的基因在野生型sy24中编码一种功能未知的蛋白P13H09。基因P13H09有4个外显子,3个内含子,在突变体p13h09中基因P13H09第1个外显子上第263个碱基G突变为A(从起始密码子ATG开始),导致其编码的多肽第88个氨基酸由Gly突变为Asp。将突变体p13h09与其等位基因突变体(T-DNA插入突变体)杂交,F1代也显示与突变体p13h09类似的LUC活性升高的表型,同时将野生型中的P13H09基因转入突变体中,获得纯合转基因互补材料,其LUC活性恢复到野生型的水平,这两个结果均可说明基因P13H09的突变是引起突变体LUC表型的原因。突变体p13h09遭受NaCl,sorbitol,ABA等胁迫时,在种子萌发阶段和根生长阶段表现出不同于野生型的明显表型,如突变体在种子萌发阶发段对NaCl,sorbitol,ABA敏感,说明基因P13H09仰可能参与盐胁迫、渗透胁迫和ABA反应的信号通路。基因P13H09的表达分析显示,该基因呈组成型表达,但不同部位表达有差异,在花中表达量最高,在叶片中表达量最低。通过农杆菌渗透烟草,利用荧光共聚焦显微镜观察发现P13H09-GFP融合蛋白定位于细胞核,说明P13H09蛋白在细胞核中行使功能。根据以上结果推测,基因P13H09是一种新的基因抑制因子,在调控渗透基因表达中起着重要作用。利用图位克隆技术进行遗传作图,突变基因精细定位在第5条染色体1.25M-3.1M之间。结合二代测序分析鉴定到突变体sy33的突变位点,发生突变的基因在野生型sy24中编码一种功能未知的蛋白SY33。基因SY33有5个外显子,4个内含子,在突变体sy33中第443个碱基G突变为A(从ATG开始,只算外显子碱基数目),导致其编码的多肽第148个氨基酸由Gly突变为Asp。突变体sy33受到NaCl胁迫,在种子萌发阶段表现出对NaCl耐受。突变体sy33在生长发育方面表现出明显早花的表型。基因SY33的表达分析显示,该基因在花中表达,根据以上结果推测基因SY33在植物逆境反应与开花调控中均有重要作用。综上所述:本实验鉴定了两个与盐胁迫相关的突变体p13h09和sy33表型,基因的克隆和功能的初步研究,上述研究结果为进一步探索P13H09,SY33这两个未知基因的功能打下了基础。