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星星草(Puccinellia tenuiflora)是一种耐盐碱能力较强的盐生植物,是分离耐盐碱基因和研究植物耐盐碱分子机制的良好材料。本研究利用SMART技术构建了盐碱地星星草根的cDNA文库,随机挑取了25个插入片段大于500bp的克隆进行测序和初步的生物信息学分析;利用RT-PCR技术克隆了星星草PtLIR1基因的编码区cDNA,构建了PtLIR1基因的植物表达载体pPtLIR1-GFP-35S;测定了Na2CO3胁迫下星星草根中可溶性糖和蔗糖含量的变化;采用半定量RT-PCR的技术分析了Na2CO3胁迫条件下PtLIR1基因与PtSS基因的表达特性及其与蔗糖积累的相关性。主要研究结果如下:1、本研究构建了盐碱地星星草根的cDNA文库,扩增后文库的滴度为1.747×109cfu/mL,文库的重组率为70.83%。随机挑取了25个阳性重组子进行测序,共得到20条表达序列标签序列。生物信息学分析结果表明:有4条序列没有找到相似的序列,8条序列有明确的功能注释,8条序列均为预测蛋白或未命名蛋白,筛选到AdoMet synthase基因与泛素蛋白连接酶基因等与植物耐盐性有关的基因片段。2、利用RT-PCR技术从星星草根中扩增了PtLIR1基因的编码区cDNA片段,将其与pMD19-T Simple Vector连接,将重组DNA转化到大肠杆菌感受态细胞JM109中,经蓝白斑筛选、菌落PCR筛选与酶切鉴定,得到了PtLIR1基因的阳性重组质粒pT-PtLIR1,测序和BlastN分析结果显示,克隆的PtLIR1基因的编码区cDNA片段的序列与数据库中已知序列的相似性达到99%。3、利用RT-PCR技术分析了PtLIR1基因在Na2CO3胁迫条件下的表达特性,发现:(1)在盐胁迫与非胁迫条件下,PtLIR1基因都在星星草根与叶中均表达。在盐盐碱地条件下,PtLIR1基因在根中的表达水平高于在叶中的表达水平。PtLIR1基因可能在星星草根适应盐碱地条件的过程中发挥重要作用。(2)无论在低浓度(150mM)还是高浓度(200mM)Na2CO3胁迫下,PtLIR1基因都呈现出彼此相似且与非胁迫条件下相反的变化趋势。PtLIR1基因对低浓度(150mM)胁迫呈现出瞬时性高水平的应答,对高浓度(200mM)Na2CO3胁迫呈现出阶段性的持续性应答。PtLIR1基因参与星星草根系对Na2CO3胁迫的应答,其表达特性与Na2CO3胁迫浓度密切相关。4、扩增了不含有终止密码子的PtLIR1基因的编码区cDNA,构建了PtLIR1基因的植物表达载体pPtLIR1-GFP-35S,为进一步分析其在细胞中的定位,从而深入分析其功能奠定了基础。5、利用RT-PCR技术分析了PtSS基因在Na2CO3胁迫条件下的表达特性,发现:(1)在非胁迫条件下蔗糖合成酶基因PtSS在星星草根中表达,表达水平相对比较稳定,PtSS基因在正常生长状态下的星星草根中发挥着重要的作用。(2)在Na2CO3胁迫下PtSS基因的表达水平受到了明显的抑制。在低浓度Na2CO3胁迫下PtSS基因表达水平的变化相对比较平缓,而在高浓度Na2CO3胁迫下PtSS基因表达水平的变化则比较剧烈。PtSS基因参与星星草根对盐胁迫的应答。6、利用RT-PCR技术分析了Na2CO3胁迫条件下星星草根中PtSS基因与PtLIR1基因对蔗糖积累的协同调节,发现:(1)盐胁迫下星星草根中PtLIR1基因的表达水平受到可溶性糖的调控,PtLIR1基因表达水平的变化与蔗糖含量的变化密切相关,PtLIR1基因在调节星星草根中蔗糖水平的过程中发挥重要作用。(2)在非胁迫与低盐胁迫下,在胁迫前期(012h),PtSS基因与PtLIR1基因的变化趋势相反,但在胁迫后期(1248h),两者的变化趋势一致。在高盐胁迫下,在整个胁迫过程中,PtSS基因与PtLIR1基因的变化趋势高度一致。高盐胁迫下PtLIR1与PtSS基因的表达具有比低盐胁迫时更高的协同性。