土壤盐碱化是限制植物生长和作物产量的一个全球性问题。盐碱土壤中含有高浓度的Prosthetic knee infection钠离子,钠离子会迅速降低水分的有效性,阻碍植物从土壤中吸收水分和养分。植物在遭受盐胁迫时,机体的生理稳态受到严重干扰,这些离子毒害会损伤细胞的正常代谢,引起膜脂过氧化,光合速率和抗氧化酶转化能力下降,同时降低活性氧清除能力,严重时还会引起植株死亡。为了适应生长环境中的盐胁E-616452作用迫,植物经历了漫长的进化过程,逐渐形成了多种生理调节机制,包括渗透调节、ROS清除系统以及离子调节等。细胞色素P450(CYPs)家族在植物生长调节和响应非生物胁迫中起着至关重要的作用。然而,它们在木本植物中的功能还需进一步补充。在这项工作中,我们从水稻(Oryza sativa)中克隆出CYPs成员基因OsCYP714D1并将其在杨树中异源表达,研究发现在杨树中异源表达来自水稻的OsCYP714D1基因显著促进转基因杨树生长和提高耐盐性。在盐胁迫下,与野生型相比,转基因植物的株高和组织K~+含量显著升高,而植物生长抑制率和Na~+含量显著降低。转录组分析表明Lapatinib试剂,在正常和盐胁迫条件下,OsCYP714D1的异源表达抑制了杨树Pt CYP714同源基因的表达,从而促进了转基因植物中GA生物合成、信号响应和应激反应基因的表达。进一步的基因本体(GO)分析表明,转基因植物中涉及植物激素和离子代谢活性的基因显著富集。这些结果表明,OsCYP714D1通过调节赤霉素的生物合成和信号转导以及离子稳态,在杨树的生长和耐盐性中发挥作用。谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在植物细胞解毒和次生代谢中起着重要作用。然而,它们在木本植物的生长和响应非生物胁迫的功能研究很少。在这项工作中,我们从毛果杨中分离出一个Phi类谷胱甘肽S-转移酶编码基因PtGSTF1,并在转基因杨树中研究了其在植物生长、次生发育和耐盐性调节中的生物学功能。亚细胞定位分析发现PtGSTF1编码的蛋白定位于细胞质中;荧光定量PCR(q RT-PCR)研究发现PtGSTF1在杨树各组织和器官中广泛表达,在叶片中表达量最高,同时受盐胁迫诱导表达。过表达PtGSTF1的转基因杨树表现出了生长、次生发育和耐盐性的改善,具体表现为正常条件下木质部细胞数量和大小的增加以及盐胁迫期间Na~+和K~+的稳态和活性氧清除的增强。进一步的转录组分析表明,转基因植物中,与水解酶、细胞壁修饰、离子稳态和ROS清除相关的基因表达显著改变。除此之外,PtGSTF1的启动子区域发现多个脱落酸响应元件,q RT-PCR显示PtGSTF1受ABA的诱导表达。这些结果表明,受ABA调控的PtGSTF1通过调节转基因杨树的水解酶活性、细胞壁修饰、离子稳态和ROS清除来提高杨树的生物量和耐盐性。本论文对水稻OsCYP714D1基因和杨树PtGSTF1基因在杨树中的功能分别进行了研究,我们的结果表明OsCYP714D1和PtGSTF1均能在杨树的生长和盐胁迫中发挥作用。并通过生理指标检测、转录组分析和分子调控机制对相关表型进行解释。