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盐胁迫是影响植物生长分布、产量和质量的主要因素之一。在盐胁迫等逆境下,有些植物体内能积累甜菜碱,甜菜碱不但参与细胞渗透调节,同时还具有保护细胞内酶蛋白结构和功能的作用。甜菜碱合成涉及多个酶的作用,磷酸乙醇胺N-甲基转移酶(PEAMT)是合成胆碱的关键酶,胆碱单加氧酶(CMO)则催化胆碱氧化为甜菜碱醛,最后由甜菜碱醛脱氢酶(BADH)作用氧化为甜菜碱,其中PEAMT和CMO对甜菜碱积累起着关键作用。盐角草(Salicornia europaea)是一种双子叶盐生植物,可在含盐3.5%以上的湿地正常生长,其体内主要的渗透调节物质是Na~+和甘氨酸甜菜碱,把来自于盐角草的甜菜碱合成相关基因转入植物中将可能增强植物的耐盐性。本文通过农杆菌介导法,将盐角草的甜菜碱合成相关基因转入欧美杨107(populus×eurnmericana cv.“74/76”)和烟草(Nictiana tabacum L.cv.89)中。以欧美杨107叶片为外植体,用农杆菌介导法转化盐角草胆碱单加氧酶基因(SeCMO),经过卡那霉素筛选获得抗性植株,PCR和Southern杂交检测表明SeCMO基因已整合到杨树基因组。组织培养条件下的耐盐性筛选表明大部分转基因植株比野生型植株的耐盐性好,并筛选出6个在盐处理下生长明显好于野生型的株系。转基因植株甜菜碱含量显著高于野生型植株,约是野生型植株的1.2～1.5倍。在50和75mM NaCl盐处理时转基因植株叶绿素含量比野生型高,部分株系POD活性显著高于野生型。耐盐筛选和生理生化检测结果表明转SeCMO基因提高了欧美杨107的甜菜碱含量,从而提高了其耐盐性。为进一步考察甜菜碱合成酶相关基因共转化提高植物耐盐性的效果,本文将同时携带SePEAMT基因和SeCMO基因的植物表达载体pYLTAC747N-Mar-SePEAMT-SeCMO-Mar用电击转化法转入农杆菌EHA105中,通过农杆菌介导法转化烟草,经PCR检测确定转基因烟草植株。在含250mM NaCl的MS培养基上培养35d,野生型植株不能生根,5个转基因株系能生根。转基因烟草植株甜菜碱积累量显著高于野生型植株,约是野生型植株的5.6～7.7倍。转基因植株与野生型植株相比,相对电导率显著降低,叶绿素含量显著升高。以上盐筛和生理生化测定结果表明共表达SePEAMT和SeCMO能有效提高烟草甜菜碱表达量从而提高烟草的耐盐性,这为进一步转化欧美杨107或者其他经济作物提供理论依据和实践经验。