摘要
棉花(GossypiumhirsutumL.)作为一种全球性种植的经济作物，在我国的工农业生产中占据着非常关键的地位。而近年来土壤盐渍化等非生物胁迫严重制约着棉花的产量和品质，水通道蛋白在逆境胁迫中发挥重要作用，研究棉花水通道蛋白基因的耐盐机制对于选育优质高产耐盐的棉花品种具有重要意义。本研究克隆了棉花水通道蛋白基因GhTIP1;1，创制了GhTIP1;1过表达棉花和拟南芥遗传材料，研究该基因在盐胁迫下的响应及功能；同时发现转录因子GhDPBF3结合并激活GhTIP1;1的启动子，正向调控GhTIP1;1的转录。取得主要结果如下： 1、在含有不同浓度MS盐板上对拟南芥进行胁迫处理后发现OE-GhTIP1;1拟南芥株系相较于野生型拟南芥萌发率提高、主根增长、侧根数增多；土壤盐胁迫下，与野生型相比，拟南芥超表达株系叶片枯萎率降低，地上部分鲜重变化较小；棉花叶片离体盐胁迫处理后，ZM24比GhTIP1;1过表达株系更敏盐。以上结果表明过表达GhTIP1;1提高了拟南芥和棉花对盐胁迫耐盐性。 2、通过VIGS技术沉默棉花基因GhTIP1;1，与野生型棉花相比，盐胁迫后GhTIP1;1沉默株系中MDA、H2O2含量上升、脯氨酸含量降低，叶片黄化萎蔫表型更为明显，说明GhTIP1;1表达水平下调后对盐胁迫的耐受性降低。 3、酵母单杂交和LUC荧光素酶报告实验表明转录因子GhDPBF3结合并激活GhTIP1;1的启动子，且GhDPBF3转录激活活性依赖于N端序列、C端序列和bZIP结构域。 4、沉默GhDPBF3基因后增强了棉花的盐敏感性；而在拟南芥中过表达GhDPBF3基因，能显著提升其对盐胁迫的抗性，这与GhTIP1;1调控盐胁迫结果一致，表明在遗传上GhDPBF3和GhTIP1;1均参与了棉花的盐胁迫响应，且GhDPBF3作用于GhTIP1;1的上游。 以上的研究结果表明GhDPBF3转录因子通过正向调控盐胁迫应答基因GhTIP1;1的转录，提高了植物的耐盐性，为棉花的抗盐育种提供了理论支撑。
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