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土壤的盐碱化已成为公认的影响农业生产的严重问题，全世界大约有1/5的农田都受高盐碱化影响。土壤的盐碱化会阻碍植物的生长和发育，主要通过渗透胁迫、离子平衡和离子毒害等，其中离子毒害主要是钠离子引起的。但是植物是如何感受盐胁迫和整个信号转导途径我们了解的还很少。利用突变体来研究某些基因在这个过程中的作用，是很重要的手段。 1.在植物中MAPK信号通路广泛参与了胁迫信号。首先利用荧光定量PCR对OsMKK家族中的7个成员进行盐胁迫下0-8小时的表达分析，发现OsMKK1在盐处理一小时后表达量变化很大。选取了OsMKK1作为研究对象，通过对比osmkk1突变体和野生型经过盐处理后地上部的钠离子含量及存活率的变化发现，水稻osmkk1突变体变得对盐胁迫非常敏感，地上部积累了更高的钠离子，当盐处理7天后，复水7天，与野生型相比osmkk1突变体存活率非常低。 选取3个能够被盐胁迫诱导表达的MPK基因，即OsMPK3，OsMPK4和OsMPK7，在原核中表达，并用它们作为底物测定原生质体中OsMKK1的活性，发现OsMPK3，OsMPK4都能被OsMKK1激活。OsMPK4也在以后的实验中被选作底物来测定OsMKK1的活性。在原生质体中表达带Flag标签的OsMKK1，然后利用Flag抗体免疫共沉淀出OsMKK1利用GST-OsMPK4作为底物测定OsMKK1在原生质体盐处理10分钟的活性，发现它的活性显著增高。用OsMKK1抗体从盐处理后的水稻幼苗中免疫共沉淀出OsMKK1，测定植株中的OsMKK1活性在盐胁迫下的变化，发现盐处理OsMKK1活性跟在原生质体中的结果一致，都出现了显著地升高，并且还在2个小时内保持着高活性。 通过酵母双杂交发现，OsMPK4是OsMKK1的一个作用靶蛋白，并且有很强的相互作用。利用酵母MPKK突变体pbs2来进行酵母功能互补实验发现，OsMKK1及其下游的OsMPK4能够一起互补酵母突变体pbs2中MPKK基因缺失所导致的盐敏感表型。当时发现只有OsMPK4或OsMKK1单独表达时是不能互补表型的，这表明OsMPK4和OsMKK1有相互作用，OsMPK4是依靠OsMKK1来起作用的。 为了探寻OsMPK4与盐胁迫信号传导的作用，测定了原生质体和植株中OsMPK4的活性，结果发现，OsMPK4也能被盐胁迫激活，并且在osmkk1突变体中OsMPK4活性提高所保持的时间更短。在原生质体中过表达OsMKK1能够增加OsMPK4的活性。 MPK基因在植物逆境中的作用的研究早就发现能够影响基因的表达，其中包括转录因子。通过荧光定量PCR检测了在盐胁迫下几个逆境相关的转录因子OsDREB2A,OsDREB2B,OsNAC6,OsTRAB1,OsABI5,OsbZIP23和OsMYBS3在野生型和突变体osmkk1中的表达情况，结果发现，OsMYB3S，OsNAC6，OsDREB2B和OsDREB2A在突变体中的表达升高受到了抑制。 综上所述，OsMKK1和OsMPK4组成的信号通路参与了水稻盐胁迫的信号转导，并且调节了水稻对盐胁迫的抵抗能力。 2.利用化学诱变剂EMS制作日本晴背景的突变体，并从中筛选盐敏感突变体，然后利用图位克隆技术进行定位。 本研究利用粳稻测序品种日本晴，用EMS作为诱变剂。从突变体库中筛选得到一份对盐敏感的突变体材料SS12(saltsensitive12)，对其进行盐处理后发现，SS12在盐胁迫下叶尖很快萎蔫变黄，同时通过测定幼苗体内的钠钾离子含量发现，SS12能够在地上部积累更多的钠离子和钾离子，在地下部差异不明显。通过比较SS12和野生型伤流中的钠钾离子含量发现，SS12在伤流中的钠离子含量也比野生型明显上升。这说明了突变体SS12能够在地上部积累高浓度的钠离子可能与能够往地上部运输更多的钠离子有关。 通过分析扫描电镜X射线能谱发现，盐处理后，在SS12根、叶中的的薄壁组织和木质部中，钾元素并没有像野生型中下降的那么明显。分析扫描电镜的扫描图片发现，SS12幼苗根部的次生木质部的数量上有明显差异，SS12次生木质部只有1根导管，而野生型绝大部分次生木质部有2根导管。 利用基因芯片分析了盐处理前后，野生型和突变体体内基因表达的变化。分地上部和地下部来取样。通过分析发现，野生型和突变体基因表达的差异主要集中在地下部。对地下部的表达差异进行GO(GeneOntology)的富集分析。富集较多差异基因GO种类比较相似。针对盐处理前后，突变体比野生型根部表达都上升的80个基因和都下降的109个基因进行了重点的分析，对变化的一部分基因编号和功能进行了进一步的阐释，结果发现跟激素合成比如赤霉素GA合成相关的一部分基因，PCD相关基因，POD类基因，萌蛋白类的基因和细胞壁受体激酶WAK类的基因都多次出现。对这些基因分析发现他们很多都可能与次生木质部的形成有关。 利用SS12/明恢63和SS12/窄叶青8号的杂交组合F2∶3后代进行初定位，从SS12和/明恢63的F2∶3群体中250个株系利用检测到有多态的140对SSR引物对亲本SS12及明恢63窄叶青8的全基因进行扫描，寻找与钠离子含量连锁的位点，结果发现，2个群体都在第4号染色体上发现一个位点。利用极端个体进行进一步的定位，将基因初步定位在第四染色体RM17299和RM3820两个标记之间，遗传距离是90.2CM和93.2CM共有900kb。