萝卜耐盐性关键基因RsNHXs的分离克隆与表达特性分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1盐害胁迫严重制约蔬菜作物的产量和品质

近年来，随着工农业的快速发展，土壤中可溶性盐含量日益增多，盐分是影响植物生长和产量的一个重要环境因子,高盐会造成植物减产或死亡。土壤盐渍化和次生盐渍化已成为现代农业所面临的主要问题之一（ahmad等, 2013）。据报道，全球大约有8.31亿hm2的土壤受到盐渍化威胁，而次生盐渍化面积大约为7700万hm2，其中58%发生在灌溉农业区，即4500万hm2的农业灌溉土地受到盐渍化危害（李建国等, 2012; roy等, 2014）。蔬菜产业在保供、增收、促就业等方面起着重要作用。但近年来，蔬菜基地土壤发生盐渍化隐患，迫使蔬菜作物受到不同程度的盐害影响，表现出出苗缓慢、根系生长受抑制、植株矮小、叶片卷曲枯黄，茎叶枯死、生长停滞等现象，严重影响了蔬菜的产量和品质（姜佰文等, 2014; 马国福等, 2009）。因此，如何提高蔬菜作物耐盐性，选育耐盐性突出的蔬菜优良品种，成为当前蔬菜作物遗传育种中急需解决的课题。

1.2 na /h 逆向转运蛋白基因nhxs在调控植物耐盐性方面起重要作用

2. 研究的基本内容和问题

项目研究内容

1) 耐盐性不同的萝卜种质筛选

对本研究室收集保存选育的多份萝卜高代自交系进行了种质资源耐盐性的基因型差异研究，筛选耐盐性差异显著材料（高耐盐与高敏感）。

3. 研究的方法与方案

2.1技术路线

2.2实验方案

1）萝卜Na /H 逆向转运蛋白基因NHXs的克隆与序列分析

利用萝卜盐胁迫下转录组学和蛋白质组学数据库信息，初步鉴定萝卜盐胁迫响应基因NHXs；运用RACE和RT-PCR方法从耐盐与盐敏感萝卜高代自交系中分离鉴定Na /H 逆向转运蛋白基因NHXs的cDNA和gDNA全长序列；并将利用生物信息学软件进行基因结构、蛋白质结构、序列同源性和系统进化分析。

2）萝卜盐胁迫响应下NHXs基因的表达特征分析

利用耐盐性差异显著的萝卜高代自交系为材料，对其进行不同浓度、不同时间的盐胁迫处理，利用RT-qPCR分析Na /H 逆向转运蛋白基因NHXs在不同材料、不同NaCl浓度、不同胁迫时间的表达特性，获得其时空表达特征。

2.3可行性分析

遗传材料性状稳定 项目组收集保存了本研究所需的耐盐性差异显著的萝卜遗传资源；采用水培和土培相结合的方法已对36份萝卜种质的耐盐性基因型差异进行了研究，成功筛选出多份耐盐性差异显著的材料，为本课题开展萝卜Na /H 逆向转运蛋白基因NHXs 的分离鉴定与功能验证提供了重要材料。

前期研究基础良好 本室前期以一个盐敏感型萝卜种质NAU-LLYH为材料，综合运用生物组学（转录组、蛋白组与代谢组学）技术，在 mRNA、miRNA和蛋白质代谢物等不同方面系统研究了萝卜盐胁迫响应的分子特征，成功分离到的Na /H 逆向转运蛋白基因等大量盐胁迫响应的差异基因，功能注释分析表明差异基因主要参与了信号感应和传导、离子平衡调节、基础代谢、次级胁迫代谢以及植物衰退的生长发育调节等过程；为萝卜Na /H 逆向转运蛋白基因NHXs 的分离鉴定与功能验证提供了重要信息良好的前期工作基础。

实验条件与设备齐全 申请者所在实验室长期主要从事萝卜遗传育种与生物技术方面的研究工作，在基因分离和克隆、生物信息学分析、基因功能验证、遗传转化等方面具有良好的研究基础，取得了较好的研究成果。实验室具备开展本项目研究的实验室设施和田间试验条件。此外，作物遗传与种质创新国家重点实验室为本项目研究提供了重要的条件支撑。

4. 研究创新点

3. 本项目的创新之处

以原产于我国的重要根菜类蔬菜作物萝卜为研究对象，首次对其耐盐性关键调控基因na /h 逆向转运蛋白基因nhx2、nhx4的分子特征及时空表达特征进行研究，该研究目前在萝卜

中尚未见报道。

5. 研究计划与进展

3. 项目研究计划及预期进展

2017.6~2017.9