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盐胁迫是全球范围内重要的非生物胁迫之一,它会使植物所处的土壤环境Na~+浓度增高,从而导致植物离子稳态被破坏并发生渗透胁迫。而液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白(NHX)对植物体的离子平衡、耐盐性以及植株的整个发育过程都起着很重要的作用。盐生草(Halogeton glomeratus)为藜科(Chenopodiaceae)盐生草属一年生双子叶植物,广泛分布于我国西北旱区及半干旱区,其茎、叶均高度肉质化,可以在盐碱化环境中正常生长,是挖掘植物耐盐基因及研究耐盐调控机理的良好材料,对改良作物抗逆性及培育耐盐碱作物具有重要的应用价值。其最主要的耐盐机制是将盐毒性离子区隔化在细胞液泡中。因此,可在分子水平研究其耐盐机理。基因工程中以35S启动子的使用最为广泛,它能够满足在植物组织器官中非特异性高效表达,但是这种表达方式会打破植物原有的代谢平衡,从而影响植物的正常生长。为了减少这种不利影响,克隆新的具有组织特异性的启动子在基因工程的研究与发展中意义深远。本实验以盐生草为材料克隆了HgNHX1基因上游的启动子(pHgNHX1),并对pHgNHX1的功能进行了探索;同时对HgNHX1基因转化拟南芥后进行耐盐抗旱功能研究。主要结果如下:1.根据已获得的pHgNHX1序列设计上下游引物,克隆HgNHX1基因上游的启动子,并利用软件PlantCARE和PLACE等对pHgNHX1进行功能元件的分析,发现pHgNHX1中除具有核心启动子元件外还包含响应逆境胁迫诱导和植物激素诱导的功能元件,说明该启动子具有典型启动子的一般特征。2.构建缺失HgNHX1基因上游不同长度的启动子表达载体pBI-pHgNHX1并转化烟草和拟南芥,对阳性克隆植株进行GUS组织化学染色,结果表明:4个不同长度片段的启动子都可驱使GUS基因在烟草叶片和拟南芥株系中表达,说明该启动子具有启动子活性,并且在HgNHX1基因上游611 bp得片段就包含启动子的核心表达元件,但?1染色结果较其他三个片段稍浅。3.对已成功转化了HgNHX1基因上游1523 bp启动子的烟草和拟南芥不同组织进行GUS染色,结果显示在烟草的叶和茎、拟南芥不同生长时期、不同组织中均可显色,说明该启动子具有组成型启动子的特性。4.将本实验室构建的表达载体pCAMBIA1301-HgNHX1利用浸花法转化拟南芥,种植阳性T2代植株并进行耐盐抗旱功能研究,结果显示在干旱及盐胁迫下该基因表达量虽然增加了,但是通过表型变化的观察及相关生理指标的测定发现转基因拟南芥的抗旱性和耐盐性并没有提高。