武漢植物園在黑麥草耐鹽機理研究方面取得新進展

　　多年生黑麥草是一種廣泛應用于溫帶地區的草坪草兼牧草，不同來源的黑麥草種質資源對鹽分的耐受性差異較大。

　　中科院武漢植物園草坪種質資源學科組以篩選獲得的耐鹽黑麥草為研究對象，分別從生理、生化和分子角度深入探討了黑麥草耐鹽性的生理和分子基礎。研究結果發現，鹽脅迫能降低草坪質量、相對蒸騰速率和葉綠素含量，提高脂質過氧化水平。鹽脅迫可使黑麥草地上和地下部分積累更多的Na+，而降低K+/Na+比，以及Mg2+和P的含量。在耐鹽黑麥草中，CAT酶活性在鹽處理4天后顯著高于對照；而在鹽敏感基因型黑麥草中，CAT酶活性在整個鹽處理期間一直低于對照，且其MDA含量、EL、H2O2 受鹽脅迫上升幅度更大。此外，在鹽處理的黑麥草葉片中，抗氧化酶基因的表達與同工酶及總的酶活性存在顯著正相關的關系，但在耐鹽黑麥草中，基因表達水平相對較高。這表明黑麥草的耐鹽性可能與抗氧化酶基因的組成型/誘導型表達有關。研究還發現，外源施加甜菜堿可有效緩解鹽脅迫對黑麥草產生的毒害效應。

　　基于上述研究，研究人員以耐鹽性較強的黑麥草品種Overdrive為材料，利用SSH技術，構建了黑麥草NaCl脅迫差減雜交cDNA文庫，以發掘可能與黑麥草耐鹽有關的特異基因。經兩輪點雜交篩選，獲得384個可能與黑麥草耐鹽相關的候選基因cDNA克隆，并對這些克隆進行測序，發現其中268個克隆與已知功能基因具有同源性，另外112個克隆找不到與之同源的基因，或僅與未知功能蛋白基因同源，這些EST序列均已提交至GenBank。根據生物信息學分析，所獲得的基因根據所編碼的蛋白功能可分為11個類別。初步的基因表達研究表明，其中一些基因可能與黑麥草耐鹽性具有較強的聯系，目前正在進行進一步的基因功能研究。

　　以上部分研究結果發表在Journal of the American Society for Horticultural Science（2012, 137(1):38-46），該期雜志采用武漢植物園草坪種質資源學科組集體照為封面。其余研究結果分別發表在Ecotoxicology and Environmental Safety（2011（74）: 2050-2056；2012(79): 153-162）和Journal of Plant Physiology（2012, 169(2): 146-156）等期刊上。

Journal of the American Society for Horticultural Science期刊封面