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我国目前约有80%的盐碱荒地丞待改良和开发利用,草坪草作为生态建设和荒地重新利用的重要组成部分,通常作为盐碱地改良的重要先锋植物,培育耐盐性强的草坪草是对盐渍土地进行绿化和建设改良的根本措施,也是近年来草坪草育种的重要方向。沟叶结缕草(Zoysia matrella)是禾本科(Gramineae)画眉草亚科(Chloridoideae)结缕草属的多年生暖季型草坪草,具有较强的耐盐性。目前对沟叶结缕草等的盐生植物的耐盐机制的研究仍较匮乏,其中关于分子调控机制方面的研究更是鲜有相关报道。蛋白质二硫键异构酶(Protein Disulfide Isomerase,PDI)属硫氧还蛋白(Trx)超家族成员,是存在于内质网中一种重要的具有促进蛋白质折叠作用的催化剂,能通过催化蛋白形成二硫键(氧化活性)和修正错误配对二硫键的重排(异构酶活性)来促进蛋白的正确折叠。本文首次对参与沟叶结缕草耐盐调控的蛋白质二硫键异构酶基因(ZmPDIs)进行了一系列较为深入的研究,包括对克隆得到的ZmPDIs进行系统进化关系、基因结构等的比较分析,随后详细分析了不同ZmPDI基因的组织表达特异性和盐胁迫下的诱导表达特异性,最后使用酵母表达系统对其互补盐敏感酵母生长表型进行了分析比较。论文研究结果不仅丰富了沟叶结缕草等耐盐草坪草种的盐胁迫应答调控分子机理,也为培育耐盐草坪草新品种提供了重要的理论依据。论文主要结论如下:1.从沟叶结缕草‘Diamond’中总共克隆获得了 5个PDI基因,并对其进行了系统进化关系比对与基因结构预测等的生物信息学分析,结果显示5个ZmPDI基因均为PDI基因家族成员,5个ZmPDI与拟南芥、玉米、水稻等植物中已验证的PDI基因均具有较高的序列相似性,其中ZmPD11,ZmPDI2,ZmPDI 3序列高度相似,推测其可能通过基因加倍产生。2.定量PCR结果显示5个ZmPDI基因均在茎中有优势表达,在盐胁迫的条件下,5个ZmPDI基因的表达量总体均有不同程度的上调,表明盐处理对ZmPDI基因的表达具有诱导效果。3.将连入不同ZmPDI基因的pYES2载体转化EUG1缺失型突变体酵母菌株进行酵母生长比较分析,发现在含有500mMNaCl的SD/-His/-Ura培养基上,ZmPDI1、ZmPDI2、ZmPDI3、ZmPDI4提高了对盐敏感的EUG1缺失型突变体酵母的耐盐性,提示这四个ZmPDI蛋白具有提高细胞耐受盐胁迫的功能。