胡杨(Populus euphratica)是典型高抗逆性树种,深入探讨能够体现胡杨和林木特点的抗盐机制,将为经济树种的抗逆性遗传改良奠定基础。在前期的研究基础上,本项目重点研究了盐诱导胡杨组织肉质化过程中细胞离子平衡和活性氧平衡的调控机制。项目组利用Affymetrix杨树基因芯片研究了杨树叶片、根系表达谱的变化,发现了盐诱导胡杨组织肉质化发生的相关基因。在肉质化细胞活性氧平衡的调控方面,建立了胞内H2O2的定位定量方法,并提出了胡杨通过液泡区隔盐离子以减轻氧化胁迫的观点。项目组在胡杨细胞离子区隔化形成的生理与分子机制方面取得重要进展: (1)利用微区分析技术揭示了胡杨肉质化细胞中离子分布的特点;(2)应用非损伤离子选择性微电极技术测定跨膜离子流的动态变化,证明了胡杨根系肉质化细胞的排盐机制;(3)在胡杨Na+/H+逆向转运分子机制方面,通过酵母互补、盐敏感杨树中超量表达基因等实验,探明了胡杨Na+/H+逆向转运蛋白基因PeNhaD1在质膜外排Na+离子中的作用;(4)在胞内离子转运的研究方面,克隆到了胡杨H+-ATPase基因,并解析了胡杨液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的生化特性。
英文主题词P. euphratica; Salt-induced tissue succulence; Na+/H+ antiporter protein; Ion compartmentation; ion fluxes