盐胁迫下四倍体刺槐的基因表达和生理响应机制

四倍体刺槐是我国重点推广的绿化树种，耐盐特性突出。本项目以四倍体刺槐为试材，在充分明确其耐盐特性的基础上，利用cDNA-AFLP技术从转录水平揭示其耐盐性的分子响应机制；并从生理水平，进行离子区隔化（氯离子和钠离子）、酶活（POD、SOD、CAT）、内源激素含量（ABA、IAA、茉莉酸）、光合特性（光合速率A、胞间CO2浓度Ci、气孔导度Gs等）、解剖结构（叶绿体、线粒体、细胞排列）等生理特性的分析，即从分子和生理两个水平明确其耐盐性响应机制，为全面揭示四倍体刺槐的耐盐机理，指导其更好的应用于盐碱地治理、荒山绿化、发展畜牧业奠定研究基础，同时希望可以进一步加深对木本植物耐盐机理的理解。

本项目以四倍体刺槐为研究材料，在明确其耐盐特性的基础上，利用cDNA-AFLP技术从转录水平揭示其耐盐性的分子响应机制，同时测定部分生理指标，为全面揭示四倍体刺槐的耐盐机理，为其更好的应用于盐碱地治理、荒山绿化、发展畜牧业奠定研究基础。取得以下结果：.（1）刺槐叶片表面有蜡质层，保卫细胞角质加厚，并且栅栏组织发达，这些结构使得刺槐蒸腾失水较少，以适应缺水环境。四倍体刺槐上下表皮均生长表皮毛、数量多，二倍体下表皮无表皮毛，并且四倍体比二倍体的气孔数量少，这些结构特征是四倍体比二倍体产生抗盐性较强的原因之一。.（2）对于两种材料，在盐胁迫处理过程中：Na+, Cl- 和 K+ 等三种离子的浓度相差不大，而且K+/Na+ 的比值也相似。而在盐胁迫5天和10天时，二者的Na+ 和 Cl-的浓度均升高，而二倍体的升高幅度高于四倍体。二者的K+/Na+ 的比值在盐胁迫条件下均表现下降趋势，其中四倍体下降的幅度高于二倍体。.（3）四倍体中抗氧化相关酶活性普遍高于二倍体，在胁迫情况下能迅速响应，使活性氧有效的被清除，减少对质膜的伤害。四倍体刺槐细胞膜上H+-ATPase活性高，能有效的减少Na+的吸收，降低离子毒害作用。.（4）盐胁迫处理后四倍体刺槐的叶绿体形态完整，为梭形，基粒平行排列，片层整齐、清晰，类囊体片层垛叠整齐，膜系统结构完整，且脂质球的数目和大小没有明显的变化。在NaCl盐胁迫处理后20d时，叶绿体结构仍然保持完整形状。而二倍体在此过程中叶绿体结构破坏严重。.（5）应用cDNA-AFLP技术研究了四倍体刺槐在盐胁迫下基因的表达差异。结果表明：在盐胁迫的处理过程中，共发现3800多个条带，其中约有300个的转录差异片段，成功克隆了184个TDFs，其中四倍体刺槐110个TDFs，二倍体刺槐有74个TDFs。按照功能可分成能量代谢、物质代谢、转录因子、信号转导、胁迫相关、运输相关等几类。