论文摘要
土壤盐渍化是世界范围内影响农业生产的主要非生物逆境之一。近年来,盐碱地和次生盐渍化土壤的面积逐年增加,严重制约我国农作物的生产。小麦是三大粮食作物之一,其产量的多少直接影响人们的生活。因此,提高小麦等农作物对盐渍化的抵御能力,对于改善盐分胁迫条件下植株的生长发育及产量具有重要的实践意义。培育耐盐品种是经济有效利用盐渍地资源、提高小麦等农作物在盐渍地下产量的重要途径。在深入研究不同小麦品种耐盐能力的同时,深刻揭示影响植株耐盐能力的形态学和生理生化指标,进而为小麦耐盐能力强的品种筛选和提出培育抗盐品种的筛选指标,均具有重要的实践意义。本研究以15个华北平原区具有较大推广面积的小麦品种为试验材料,通过发芽试验研究了盐分对供试品种的发芽率、发芽指数、活力指数及芽长、根长、根数的影响,并对供试品种苗期盐分胁迫条件下的形态学性状和生理参数进行了测定和分析,初步确定了耐盐品种和不耐盐品种。利用现代生物信息学和分子生物学技术,对小麦耐盐相关基因TaNHX3的分子特征进行了较全面的研究,通过烟草遗传转化技术,对其功能进行了初步鉴定。主要研究结果如下:1、在发芽试验中,所有供试品种小麦的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长、根数、根长均受到盐分的抑制,且有些指标处理前后的差异达到显著性水平。2、盐分处理对小麦苗期生理指标（单株干重、株高、叶面积、叶绿素含量、可溶蛋白含量、SOD活性、MDA含量）均造成影响,且随着盐分处理时间的延长,幼苗受到的盐害程度增加。除MDA含量外,其他指标的盐害系数均与总盐害系数的隶属函数值达到了极显著差异。3、分子特征分析表明TaNHX3基因的开放阅读框为1641bp,编码546个氨基酸。编码蛋白的分子量为59.47 kDa,等电点为8.15。系统进化分析表明,TaNHX3与TaNHX1、LeNHX3、TeNHX3具有较高的同源性。4、耐盐性不同的小麦品种及同一品种小麦的不同器官TaNHX3的表达水平均有所不同。无论在叶片还是根中,耐盐品种冀7369中TaNHX3表达时间都早于不耐盐品种石麦12,同一品种根中的表达早于叶片。5、利用DNA重组技术,构建了融合TaNHX3编码区的双元表达载体pCAMBIA3301- TaNHX3。在盐分处理后,超表达TaNHX3的转基因烟草的叶绿素含量、可溶性蛋白含量均高于对照,而MDA含量低于对照。表明超表达TaNHX3基因可以减少盐分对植株的伤害。6、利用茎尖法进行小麦遗传转化,得到了转化冀7369和石麦12两品种的空表达载体pCAMBIA3301的转基因植株。对其进行PCR鉴定和GUS染色鉴定,表明该质粒已经成功转入小麦中,并得到了表达。该项技术将来可用于小麦的遗传转化。