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盐胁迫下，植物体内脯氨酸积累的主要来源是其合成的增加和降解的减少，但是脯氨酸转运对脯氨酸积累是否有贡献还不清楚。为了鉴定影响脯氨酸转运的关键基因，我们从拟南芥突变体库中筛选抗脯氨酸(卫roline resistant，pre)的突变体，并且得到了pre1-1，该突变体具有抗脯氨酸对幼苗生长抑制作用的表型，在含有45mM脯氨酸的培养基上生长时其根长显著长于野生型Col，遗传分析表明该突变体是单基因半显性突变体。 通过图位克隆，我们把PRE1定位在At1g58360。在pre1-1中，At1g58360编码区的第一个外显子缺失了19bp，致使终止密码子提前出现，导致所编码的蛋白提前终止。基因组序列全长的遗传互补，与At1g58360自身启动子驱动的CDS与GFP融合的遗传互补都能够将pre1-1恢复到脯氨酸敏感表型，因此At1g58360就是PRE1。已有报道表明，At1g58360编码位于质膜的氨基酸通透酶1(Amino Acid Permease1，AtAAP1)，能够转运中性氨基酸，包括脯氨酸。我们还发现互补株系的脯氨酸敏感性与AAP1/PRE1的表达量呈正比，说明AAP1的脯氨酸转运功能具有剂量效益。同时AAP1/PRE1的T-DNA插入突变体pre1-2也具有抗脯氨酸的表型。在含有脯氨酸的培养基上生长，pre1-1与pre1-2体内积累的脯氨酸明显要低于野生型，说明PRE1确实能够转运脯氨酸，以及pre1-1的抗脯氨酸表型是由于脯氨酸转运的缺陷导致的。对AAP1启动子驱动的GUS活性的组化检测显示，AtAAP1启动子活性几乎在所有的器官里都能检测到，尤其在幼苗的子叶尖端、真叶、根尖、根维管束，及成熟植株的花与角果中的活性较高。通过对PAAP1-AAP1:GFP转基因植株里AtAAP1亚细胞定位的分析结果表明，AtAAP1蛋白主要定位于细胞质膜上。 AtAAP1的转录本水平受盐胁迫和脱落酸(ABA)处理的诱导，但不受脯氨酸的诱导。其蛋白水平也受盐胁迫的诱导。在含有脯氨酸的培养基上，盐胁迫导致野生型和p5cs1-1对脯氨酸吸收的显著增加，但pre1-1中脯氨酸吸收的增加大大降低，这说明在盐胁迫下脯氨酸吸收的增加是由PRE1/AAP1介导的。同时，我们还证明适量的脯氨酸吸收有利于提高拟南芥幼苗的抗盐性。这些结果表明，脯氨酸转运对盐胁迫下的脯氨酸积累有重要的贡献。 在研究中我们发现，钙离子能够增加脯氨酸诱导的活性氧的水平和加剧脯氨酸的毒性，而在pre1-1中钙离子的这种作用显著低于野生型，但是钙离子并不能增加拟南芥幼苗对脯氨酸的吸收，这一结果说明AtAAP1除了能吸收脯氨酸外，还能参与拟南芥幼苗对脯氨酸的敏感性。此外，pre1-1中，钙离子对其他物质、如甲基紫精(MV)诱导的活性氧水平的促进作用也显著低于野生型，说明AAP1参与钙离子对活性氧产生的促进作用不是脯氨酸特异的。进一步研究结果表明，钙离子并不能增加AtAAP1转录本与蛋白的表达量，但能够显著提高由网格蛋白及膜微区两种胞吞途径介导的AtAAP1蛋白的胞吞。通过对AtAAP1-GFP融合蛋白与胞吞相关标记蛋白共定位的观察，我们发现钙离子能够促进AtAAP1胞吞进入到早期内涵体TGN与晚期内涵体PVC，但不能进入液泡被降解。我们还发现AtAAP1胞吞是其参与钙离子对脯氨酸毒性促进作用所必需的。因此，我们推论，AtAAP1在钙离子作用下被内吞，在细胞内与其他蛋白互作起传递信号的作用。 综上所述，我们发现PRE1/AtAAP1介导的脯氨酸转运对盐胁迫下脯氨酸积累有重要的贡献;并有可能在钙离子的影响下通过自身的胞吞传递脯氨酸毒性的信号。