盐胁迫严重影响着植物的生长发育及生理代谢,是造成植物产量减少或植株死亡的非生物胁迫之一。植物(High-affinity potassium transporter-HKT)基因与植物的耐盐性密切相关,对调节植物体内Na+的动态平衡具有重要的作用。研究HKT基因可以为植物抗盐胁迫机制提供更为丰富的理论基础,但是在蔷薇科物种中关于HKT基因的系统研究却相对较少。随着蔷薇科物种草莓、苹果、桃、梨和桃基因组测序的完成,系统地研究蔷薇科HKT基因也被提上了日程。本研究的主要内容由两部分组成:1、运用生物信息学的方法,从全基因组水平上鉴定五个蔷薇科物种(草莓、苹果、桃、梨和梅)HKT基因家族成员,对其构建系统发育树、基因结构分析、保守基序分析、基因复制事件分析以及其蛋白理化性质分析。2、以二倍体森林草莓(Fragaria vesca)Hawaii-4(PI551572)为材料,对鉴定出的4个森林草莓HKT基因进行30、60和120mmol/L的盐胁迫处理,观察并记录森林草莓叶片在不同盐胁迫环境下处于不同时期的形态变化;使用紫外分光光度计,对森林草莓叶片3种抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性进行检测;应用实时荧光定量PCR技术,对森林草莓HKT基因响应盐胁迫的表达模式的进行分析。研究主要结果如下:1.利用生物信息学技术对五个蔷薇科物种的HKT基因进行全面系统地分析。五个蔷薇科物种中共鉴定出11个HKT基因,其中包括4个草莓FvHKT基因,1个苹果MdHKT基因,2个桃PpHKT基因,2个梨PcHKT基因和2个梅PmHKT基因。将得到的HKT基因构建系统进化树,发现五个蔷薇科这物种的HKT基因可以被划分为2个支系,表明在五个蔷薇科植物分化前,HKT基因可能至少来源于2个共同的祖先基因。在进化进程中,HKT基因在草莓中发生了两次复制,在苹果和草莓中发生一次缺失事件。根据Ka/Ks的比值可见,两个支系的Ka/Ks都小于1,揭示了五个蔷薇科物种的HKT基因在进化的过程中主要受到纯化选择的作用。2.通过对森林草莓叶片响应盐胁迫形态变化的观察,发现随着盐胁迫浓度的升高以及处理时间的增长,草莓叶片收缩、变黄、枯萎所需的时间也随之减短。通过对森林草莓叶片生理指标的测定,发现3种抗氧化酶活性的总体趋势是先升高后下降。根据qRT-PCR获得的数据,对4个FvHKT基因在四个不同组织(叶柄、根、茎和叶)中响应盐胁迫的表达模式进行分析,结果表明4个FvHKT基因在各个组织的表达模式不尽相同。在根中,FvHKT1和FvHKT3呈现出先下调后上调的表达模式,FvHKT2和FvHKT4则先下调、再上调、最后又下调。在茎中,FvHKT2和FvHKT4的表达趋势与根中的表达趋势相似,FvHKT1和FvHKT3在处理期间基本上都上调。在叶柄中,FvHKT1和FvHKT3基本表现上调,FvHKT2和FvHKT4先上调、然后下调、最终再上调。在叶片中,FvHKT1和FvHKT4表达趋势主要是先上调、然后下调,FvHKT2和FvHKT3则是先上调、再下调,然后再上调、最后又下调。有趣的是,叶片在FvHKT2中达到其最高表达量,叶柄、茎和根的最高表达量却出现在FvHKT1中。这些基因表达量的变化说明FvHKT基因在森林草莓响应盐胁迫的过程中起着重要作用。