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根对植物的生长发育具有极其重要的作用,根的生长受到许多逆境因子如高盐、干旱等的调控。盐胁迫下,主根的生长受到抑制,进而使植物整体发育受损。植物处于高盐环境时,体内的一些氨基酸含量发生显著变化,这些变化影响主根的发育。氨基酸是生命过程所必须的,氨基酸转运体将氨基酸运送到植物体的各个部位,在植物生长发育过程中发挥重要作用,但氨基酸转运体是否在盐胁迫调控主根发育中起作用,具体作用机制如何均未见报道。本课题通过筛选发现盐胁迫下氨基酸转运体AAT1（Amino acid transporter1）基因缺失突变体aat1-1和aat1-2的主根伸长比野生型（WT）更为敏感,我们进一步研究了AAT1基因的组织表达,蛋白亚细胞定位,并研究了其在调控盐胁迫抑制主根伸长中的作用及机制,主要结果如下:35S::AAT1-YFP转基因植株显示AAT1定位在质膜。GUS染色发现AAT1主要在叶片、下胚轴、根部以及果荚中表达。AAT1的表达受盐胁迫诱导。盐胁迫下aat1-1和aat1-2的分生区长度短于WT,分生区细胞数目少于WT,但细胞长度无明显差异,说明盐胁迫下AAT1的缺失抑制了根分生组织细胞的分裂从而使分生区长度变短。外源施加低浓度的生长素能减小NaCl处理下aat1与WT根长的差异,同时用生长素输出抑制剂NPA（Naphthyl phthalamic acid）处理aat1与WT,其表型与NaCl处理下的表型相似。利用qRT-PCR技术对WT和aat1的生长素输出载体PIN1（PIN-FORMED1）、PIN2、PIN3、PIN4和PIN7以及输入载体AUX1（AUXIN1）基因表达进行分析,结果显示,盐胁迫下aat1突变体PIN4、PIN7以及AUX1的表达量显著低于WT。将aat1突变体与DR5::DR5-GFP以及PIN-GFP植株杂交,并用100 mM NaCl处理杂交后代,观察荧光,结果表明,AAT1基因的缺失主要抑制了PIN4和PIN7的表达,改变了生长素原有的分布模式,使体内生长素含量降低,进而抑制主根的伸长。通过qRT-PCR对NaCl处理下的WT和aat1的G2/M特异性基因CYCB1;1（CYCLINB1;1）的表达进行分析,发现aat1株系CYCB1;1的表达量低于WT,同时利用GUS染色法对NaCl处理前后的WT和aat1 CYCB1;1的表达进行分析,染色结果与定量结果类似,说明盐胁迫下AAT1基因的缺失导致CYCB1;1表达下调进而抑制了分生组织细胞的分裂。生物信息学分析发现,转录因子MYB73和MYB77可能与AAT1启动子区结合。表达分析结果表明在100 mM NaCl处理12 h时aat1中MYB73的表达量低于WT,其他时间点二者无明显差异。盐处理3 h时,aat1中MYB77的表达量显著低于WT。利用酵母单杂交和EMSA（Electrophoretic mobility shift assay）技术发现,转录因子MYB77可与AAT1启动子上游区域结合,而MYB73不能与其结合,说明盐胁迫下MYB77可能参与调控AAT1的转录。aat1对高浓度的氨基酸不敏感。在高浓度组氨酸、丝氨酸、异亮氨酸、丙氨酸或脯氨酸处理下aat1的存活率显著高于WT,表明AAT1可参与这些氨基酸的转运。我们外源施加适当浓度的脯氨酸,发现脯氨酸可部分回补盐处理下aat1对盐敏感的表型,同时对植物体的脯氨酸含量进行测量发现,NaCl处理下aat1脯氨酸的含量显著低于WT,说明盐胁迫下AAT1可能参与脯氨酸的转运。通过DAB染色、NBT染色以及荧光探针法对aat1与WT的过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（O2.-）含量进行测量,发现高盐存在下aat1的H2O2和O2.-水平高于WT,说明AAT1可能通过影响活性氧的积累调控盐胁迫下主根的伸长。