我国黄土高原苹果产区为苹果产业优势主产区,但该地区土壤贫瘠和盐碱化的问题严重限制了该区苹果产业的可持续发展。Rab蛋白参与调节多种胁迫（如渗透胁迫、盐胁迫、病菌胁迫等）的耐受性。目前研究认为Rab GTPase蛋白在酵母和动物细胞中参与自噬途径。本实验室前期研究已明确自噬参与苹果对低氮胁迫和盐胁迫的响应,本试验以苹果小G蛋白MdRabE1b为研究对象,利用实验室前期已获得的MdRabE1b过表达苹果转基因株系,系统地研究了MdRabE1b在苹果响应盐胁迫和低氮胁迫时的功能,并探讨其是否参与调控苹果植株在盐胁迫与低氮胁迫下的自噬响应。主要研究结果如下:1.在盐胁迫条件下,MdRabE1b过表达苹果植株叶片中MDA含量约为野生型的1.4倍,而其相对电导率约为野生型的1.5倍,说明转基因植株细胞膜系统受损伤更严重;转基因植株叶片净光合速率下降幅度约为野生型的1.3倍,气孔开张度、叶绿素含量及Fv/Fm均低于野生型,这说明转基因植株光合系统受损更严重,进而导致其相对生长速率和净生物量的降低幅度远高于野生型;并且转基因植株叶片中H2O2、O2-含量均高于野生型植株,其抗氧化酶活性也低于野生型。另外,盐胁迫条件下,转基因植株体内Na+积累量及Na+/K+比值较高。进一步检测根中与耐盐性相关基因的表达量,发现MdSOS1、MdSOS2、MdSOS3、MdHKT1、MdNHX1和MdAKT1的表达量均受盐胁迫的诱导而上调,并且在转基因株系中的表达量低于野生型。最后对盐胁迫15d的自噬基因表达进行分析,结果表明转基因植株根系中自噬相关基因的表达量低于野生型。以上结果表明过表达MdRabE1b减弱了苹果植株对盐胁迫的耐受性。2.在低氮胁迫条件下,MdRabE1b过表达苹果株系的净光合速率下降幅度为野生型1.2倍,叶绿素总含量约为野生型的82%,气孔开度约为为野生型的84%,气孔导度、净蒸腾速率及Fv/Fm均低于野生型;转基因植株相对生长速率和净生物量较野生型大幅下降,转基因植株根系生长状况较野生型差。本研究中,低氮胁迫后转基因植株中AMT家族和NRT家族基因表达量均低于野生型,其氮素利用效率和氮吸收通量也显著低于野生型。同时,检测发现转基因植株叶片中氮代谢关键酶的酶活性均低于野生型植株。另外,低氮处理30 d时自噬活性分析显示转基因植株根系中自噬相关基因的表达量及自噬体数量均低于野生型。以上结果表明过表达MdRabE1b减弱了苹果植株对低氮胁迫的耐受性。