论文摘要
星星草（Puccinellia tenuiflora）为禾本科碱茅属多年生草本植物,其耐盐、耐碱性均较强,在土壤pH值达到10以上、表土含盐量达到5%时,仍能生长良好,是进行植物耐盐碱机理研究的良好材料。在分子水平研究星星草耐盐碱机制对改良农作物耐盐碱性状,提升盐碱土地利用价值具有重要的意义。有文献报道盐碱胁迫会诱发氧化胁迫,而提高植物清除活性氧的能力可以增强植物抵御盐碱胁迫的能力。本实验室对星星草的前期研究得到了星星草DHAR基因和Fer基因片段,它们都是植物抗氧化系统中的重要基因。本试验的目的是利用分子生物学技术对星星草DHAR基因和Fer基因的全长进行克隆,研究在不同盐碱处理条件下这两个基因的表达变化情况;利用生物信息学手段分析其基因序列、构建系统发生树,为进一步研究星星草耐盐碱胁迫的分子机理奠定基础。本研究的主要结果如下:1.以在黑龙江省青冈县天然盐碱地（pH9.5）采集的星星草叶片为试验材料,构建了cDNA末端快速扩增（Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE）cDNA文库。利用RACE技术,根据DHAR及Fer基因的EST片段设计基因特异性引物,从星星草中获得了基因全长序列,分别命名为PtDHAR和PtFer。2.对获得的两个新基因的序列进行分析表明,PtDHAR和PtFer基因全长分别为987bp和751bp,其开放阅读框分别编码213、111个氨基酸;PtDHAR基因编码的蛋白含有两个保守区,分别为GST-N-family和GST-C-DHAR;通过系统发生树分析表明PtDHAR和PtFer基因与水稻、小麦等禾本科植物相应基因具有较高的同源性。3.用温室培养的8周龄星星草为试验材料,用200 mmol/L Na2CO3分别处理0h,2h,6h,12h和24h,分别提取地上部和根的总RNA进行Northern杂交。结果表明,胁迫处理后,PtDHAR基因在地上部和根中的表达量与对照相比都有显著增加,PtFer基因在地上部的表达量与对照相比增加更为明显;分别用0 mmol/L、50 mmol/L、100mmol/L、150 mmol/L和200 mmol/L的Na2CO3对8周龄星星草进行处理24h,提取RNA后进行Northern杂交,结果表明,两个基因的表达量与对照相比均有所增加。以上结果暗示着PtDHAR和PtFer与星星草耐受盐碱胁迫密切相关。4.将PtDHAR基因构建到pBI121植物表达质粒载体中,通过电转化将pBI121-DHAR重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404菌株中,通过农杆菌介导法转化了烟草。