资源植物盐芥高盐响应基因cAPX克隆及功能和调控机理的比较研究与评价

盐芥是拟南芥近缘种，具很强的耐盐性，在300mM NaCl土壤中可完成生活史，能耐受500mM NaCl高盐，是理想的盐生模式植物和优异的基因资源植物。本实验室有多年工作基础，特别是成功地利用蛋白质组学、质谱分析技术检测出100多个差异蛋白，对上调和下调的基因类群的抗盐机理进行了分析。抗氧化途径是耐盐的重要一环，特别是其中起重要作用的细胞质定位的APX基因（cAPX）是应答环境胁迫的重要抗逆基因，但目前在抗盐方面研究较少。本研究旨在通过盐芥高盐胁迫响应的cAPX基因的克隆，超表达和抑制表达转化载体构建和植物转化验证该基因的抗盐功能，并通过拟南芥和盐芥cAPX抗盐响应的表达模式和功能的比较分析来评价盐芥cAPX1和cAPX6的抗盐性和应用潜力，同时对盐芥cAPX启动子进行分析，阐述cAPX响应盐胁迫应答的分子调控机制，为进一步研究作物抗逆分子机理提供理论依据，为抗盐作物育种提供新的基因资源。

盐芥是一种真盐生植物，由于其基因组小、生活周期短、种子产量多等优势正成为一种新型的、有前景的模式植物。盐芥与拟南芥的基因组序列相似性非常高（cDNA序列相似性为92%），但其表现出更强的非生物胁迫耐受性，能耐高盐、干旱、冷冻等。为了阐释盐芥的非生物胁迫耐受机理，我们克隆了盐芥的Apx1和Apx6基因，并将其转入野生型拟南芥中。. 通过转基因拟南芥植株的耐盐性实验表明，过表达TsApx1或TsApx6可有效清除植物细胞内的活性氧，使植物免受活性氧伤害，提高拟南芥的耐盐性。启动子特征分析显示，TsApx1和TsApx6启动子均具有与防御胁迫响应相关的元件，有潜在应用价值。此外，盐芥表达模式分析表明，在正常生长条件下TsApx1即处于高表达状态，高盐胁迫可进一步诱导其表达。这些成果为深入探索盐芥的植物耐盐、抗逆分子机理打下了良好的基础，具有重要的科学价值和参考意义。. 项目共发表学术论文9篇，其中SCI论文3篇，申报专利4项（已获得授权3项）。培养博士生3名，硕士生4名。