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干旱不仅影响植物的生长发育，同时影响作物的产量及品质，干旱胁迫已成为作物减产，粮食危机最重要的非生物胁迫因素之一。中国西北内陆，年降水量少，农业用水紧张，因此急需培育抗旱性强的作物品种来节省水资源，从抗逆性较强的植物中克隆相关的抗逆基因也是解决此问题的一条重要途径。线果芥（ConringiaplanisiliquaL.）具有较强的抗逆性，系属十字花科线果芥属线果芥，短命植物（一年生、少数二年生草本），全世界有8种，中国有1种，产新疆、西藏。
本研究利用mRNA差异显示技术对线果芥中的抗逆基因进行筛选，克隆，构建表达载体及转化拟南芥功能验证，得到如下结果：
（1）使用4个锚定引物和20个随机引物共80对引物组合，经20%PEG-6000模拟干旱胁迫后，差显筛选获得差异片段18个，命名为DF1-DF18，其中12个上调表达，6个下调表达。按照基因功能可划分为6大类：基础代谢，转录因子，抗病相关，假想蛋白，未知蛋白和光周期蛋白，其中基础代谢相关基因最多。通过BLAST分析并初步验证发现，DF-2，DF-6及DF-14均受到干旱和盐诱导表达。
（2）利用RACE技术克隆DF-2(414bp)，通过序列比对，进化分析表明和拟南芥的AtNSP5相似性最高，亲缘关系最近，故命名为CpNSP5。CpNSP5基因全长1228bp，开放阅读框966bp，编码321个氨基酸。推测CpNSP5蛋白分子量为35.0345kD，等电点为5.41，实时荧光定量PCR检测发现，该基因在20%PEG-6000和200mmol/LNaCl胁迫处理下均受到不同程度的诱导表达。
构建植物过表达载体pCAMBIA1304-CpNSP5，转化拟南芥，表型研究发现CpNSP5显著提高了拟南芥的抗旱和耐盐能力。在土壤干旱胁迫下，CpNSP5转基因拟南芥株系的存活率是野生型的2.68~2.81倍，比野生型的存活率提高了60%~64.44%。在干旱胁迫1/2MS(-0.5MPa)平板培养基上，CpNSP5转基因株系的主根相对伸长量比野生型的60.15%，提高了17.15%~50.52%。
在200mmol/L的NaCl胁迫下，CpNSP5转基因株系的存活率是野生型拟南芥的2~2.08倍，较野生型提高了48.15%~51.85%。在150mmol/L的NaCl盐胁迫1/2MS平板培养基上，CpNSP5转基因拟南芥株系能够正常生长，叶片卷曲程度小于野生型。其中野生型主根的相对伸长量为25.3%，而CpNSP5转基因株系比野生型的提高了3.1%~12.3%。
（3）利用RACE技术克隆DF-14(187bp)，和拟南芥的AtAL2相似性较高，故命名为CpAL2。CpAL2转录因子全长1220bp。开放阅读框735bp，编码245个氨基酸。蛋白分子量为27.691kD，等电点为5.43，具有DUF3594superfamily和PHDADD2superfamily保守结构域。系统进化分析发现CpAL2与白菜的亲缘关系最近。表达模式分析发现CpAL2受干旱和盐的胁迫诱导表达，同时对干旱胁迫响应比盐胁迫的更快。
构建植物过表达载体pCAMBIA1304-CpAL2，转化拟南芥，表型研究发现CpAL2转基因拟南芥的抗旱和耐盐性得到显著提高。在土壤干旱胁迫下，CpAL2转基因拟南芥株系的存活率是野生型的2.19~2.64倍，比野生型的存活率提高了45.45%~62.12%。CpAL2转基因拟南芥株系的生物量比野生型的67.63%，提高了20.77%~29.09%。在干旱胁迫1/2MS(-0.5MPa)平板培养基上，CpAL2转基因株系的主根相对伸长量比野生型的52.51%，提高了22.07%~57.25%。
在200mmol/L的NaCl胁迫下，CpAL2转基因株系的存活率是野生型的1.4~1.64倍，较野生型提高了23.46%~37.04%。在150mmol/L的NaCl盐胁迫1/2MS平板培养基上，CpAL2转基因拟南芥株系能够正常生长，叶片卷曲程度小于野生型。其中野生型主根的相对伸长量为6.8%，而CpNSP5转基因株系比野生型提高了7.5%~10%。
本研究利用mRNA差异显示技术对线果芥中的抗逆基因进行筛选，克隆，构建表达载体及转化拟南芥功能验证，得到如下结果：
（1）使用4个锚定引物和20个随机引物共80对引物组合，经20%PEG-6000模拟干旱胁迫后，差显筛选获得差异片段18个，命名为DF1-DF18，其中12个上调表达，6个下调表达。按照基因功能可划分为6大类：基础代谢，转录因子，抗病相关，假想蛋白，未知蛋白和光周期蛋白，其中基础代谢相关基因最多。通过BLAST分析并初步验证发现，DF-2，DF-6及DF-14均受到干旱和盐诱导表达。
（2）利用RACE技术克隆DF-2(414bp)，通过序列比对，进化分析表明和拟南芥的AtNSP5相似性最高，亲缘关系最近，故命名为CpNSP5。CpNSP5基因全长1228bp，开放阅读框966bp，编码321个氨基酸。推测CpNSP5蛋白分子量为35.0345kD，等电点为5.41，实时荧光定量PCR检测发现，该基因在20%PEG-6000和200mmol/LNaCl胁迫处理下均受到不同程度的诱导表达。
构建植物过表达载体pCAMBIA1304-CpNSP5，转化拟南芥，表型研究发现CpNSP5显著提高了拟南芥的抗旱和耐盐能力。在土壤干旱胁迫下，CpNSP5转基因拟南芥株系的存活率是野生型的2.68~2.81倍，比野生型的存活率提高了60%~64.44%。在干旱胁迫1/2MS(-0.5MPa)平板培养基上，CpNSP5转基因株系的主根相对伸长量比野生型的60.15%，提高了17.15%~50.52%。
在200mmol/L的NaCl胁迫下，CpNSP5转基因株系的存活率是野生型拟南芥的2~2.08倍，较野生型提高了48.15%~51.85%。在150mmol/L的NaCl盐胁迫1/2MS平板培养基上，CpNSP5转基因拟南芥株系能够正常生长，叶片卷曲程度小于野生型。其中野生型主根的相对伸长量为25.3%，而CpNSP5转基因株系比野生型的提高了3.1%~12.3%。
（3）利用RACE技术克隆DF-14(187bp)，和拟南芥的AtAL2相似性较高，故命名为CpAL2。CpAL2转录因子全长1220bp。开放阅读框735bp，编码245个氨基酸。蛋白分子量为27.691kD，等电点为5.43，具有DUF3594superfamily和PHDADD2superfamily保守结构域。系统进化分析发现CpAL2与白菜的亲缘关系最近。表达模式分析发现CpAL2受干旱和盐的胁迫诱导表达，同时对干旱胁迫响应比盐胁迫的更快。
构建植物过表达载体pCAMBIA1304-CpAL2，转化拟南芥，表型研究发现CpAL2转基因拟南芥的抗旱和耐盐性得到显著提高。在土壤干旱胁迫下，CpAL2转基因拟南芥株系的存活率是野生型的2.19~2.64倍，比野生型的存活率提高了45.45%~62.12%。CpAL2转基因拟南芥株系的生物量比野生型的67.63%，提高了20.77%~29.09%。在干旱胁迫1/2MS(-0.5MPa)平板培养基上，CpAL2转基因株系的主根相对伸长量比野生型的52.51%，提高了22.07%~57.25%。
在200mmol/L的NaCl胁迫下，CpAL2转基因株系的存活率是野生型的1.4~1.64倍，较野生型提高了23.46%~37.04%。在150mmol/L的NaCl盐胁迫1/2MS平板培养基上，CpAL2转基因拟南芥株系能够正常生长，叶片卷曲程度小于野生型。其中野生型主根的相对伸长量为6.8%，而CpNSP5转基因株系比野生型提高了7.5%~10%。