小麦盐诱导基因TaSR的功能及耐盐机制研究

我国是一个农业大国，在有限的耕地中盐碱地占1亿多亩，严重影响者农业生产。因此，克隆耐盐相关基因，研究植物耐盐机理具有十分重要意义。我们利用基因芯片及PCR从耐盐小麦突变体中克隆出了一个盐诱导基因――TaSR。通过转化拟南芥及拟南芥突变体初步证明该基因过表达能明显提高转基因拟南芥的耐盐性，拟南芥突变体能明显降低其耐盐性。本项目在前期工作的基础上进一步通过转基因水稻（过表达和RNAi）、恢复拟南芥突变体鉴定该基因的耐盐性，通过非损伤微测技术探索该基因的耐盐机制；利用分离泛素酵母双杂交系统分离（克隆）和TaSR蛋白相互作用的蛋白（基因），探索该基因的表达调控模式；确定该基因所在的盐通路，为研究小麦耐盐机理，开展小麦耐盐基因工程奠定基础。

我们利用基因芯片及PCR从耐盐小麦突变体中克隆出了一个盐诱导基因TaSR。为了证明该基因和植物耐盐相关，我们通过转化拟南芥及拟南芥突变体初步证明该基因过表达能明显提高转基因拟南芥的耐盐性，拟南芥突变体能明显降低其耐盐性。在此基础上又通过转基因水稻（过表达和RNAi）、恢复拟南芥突变体鉴定了该基因的耐盐性，进一步证明该基因确实与植物耐盐相关；为探讨其耐盐相关机制，利用非损伤微测技术观察了转基因拟南芥对钠离子、钾离子以及钙离子的吸收情况，结果发现转基因植株明显提高了对钠离子的外排能力，说明TaSR基因能够通过提高Na+的外排量，来减少盐的伤害，从而提高了植物的耐盐性；为获得和该基因编码的蛋白相互作用的蛋白，我们利用分离泛素酵母双杂交系进行了酵母双杂交，结果筛到一个和TaSR相互作用的蛋白KPP(Kinase Partner Protein)的基因，KPP是个与PRK(Protein Kinase C Related Protein)相互作用的蛋白，而PRK是与蛋白激酶C相互作用的激酶，有研究表明在植物细胞内，PRK是个耐高盐的基因，与TaSR的高耐盐性相一致，同时还对该基因的表达调控模式、所在盐通路以及其他盐诱导基因进行了研究，结果确定了该基因在盐诱导下的表达模式及所在的盐通路。为研究小麦耐盐机理奠定了基础，对开展小麦耐盐基因工程具有重要意义。