马洪双、尹伟伦、夏新莉所著的《胡杨在盐胁迫下差异表达基因的筛选以及胡杨PeSCL7基因功能分析》介绍了作物减产的原因。非生物胁迫因子（如高盐、干旱、极端气温、涝害等）是造成世界范围内作物减产，森林退化的主要因素。近年来通过对模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的研究，发现植物通过多种途径感应非生物逆境胁迫，并通过信号传导，能量代谢等生理生化途径来适应和抵抗逆境胁迫，在此生物过程中有大量的基因及其产物的参与。胡杨（Populus euphratica Oliv）系杨柳科杨属中最古老、最原始的一个树种，具有极强的耐旱，抗盐性，在生态建设中具有极其重要的作用。通过对其抗逆机制的研究、优良性状及其相关基因的发掘，采用常规育种与分子育种相结合的方法，将其优良抗性基因用于作物与林木的遗传改良，从而培育出具有更强抗性的植物，以减少逆境所造成的损失以及改善不断恶化的生态环境。

非生物胁迫因子(如高盐、干旱、极端气温、涝害等)是造成世界范围内作物减产，森林退化的主要因素。近年来通过对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的研究，发现植物通过多种途径感应非生物逆境胁迫，并通过信号传导，能量代谢等生理生化途径来适应和抵抗逆境胁迫，在此生物过程中有大量的基因及其产物的参与。胡杨(Populus euphratica Oliv)系杨柳科杨属中最古老、最原始的一个树种，具有极强的耐旱，抗盐性，在生态建设中具有极其重要的作用。通过对其抗逆机制的研究、优良性状及其相关基因的发掘，采用常规育种与分子育种相结合的方法，将其优良抗性基因用于作物与林木的遗传改良，从而培育出具有更强抗性的植物，以减少逆境所造成的损失以及改善不断恶化的生态环境。马洪双、尹伟伦、夏新莉所著的《胡杨在盐胁迫下差异表达基因的筛选以及胡杨PeSCL7基因功能分析》首次使用cDNA-AFLP技术研究胡杨盐胁迫诱导相关基因的表达，将所得基因进行功能分类，对胡杨抗盐机制进行初步探讨，并在cDNA-AFLP分析的基础上选取了PeSCL7基因做了进一步的功能分析。取得的主要研究结果如下：

(1)建立适用于胡杨抗逆研究的cDNA-AFLP反应体系，对影响反应体系的关键因素(RNA提取、内切酶组合、预扩增体系、选择性扩增体系)进行了探索和优化。结果表明，通过改进后的2×CTAB法能成功获得高质量的RNA；EcoR I／Mse I的内切酶组合在4．5h内可将ds-cDNA酶切完全，与相应接头连接过夜后产物直接用于预扩增；稀释10倍的预扩增产物作为模板用于选择性扩增，筛选出42对可以获得带型丰富且重复性好的引物组合。胡杨cDNA-AFLP反应体系的建立为胡杨抗逆基因的深入研究奠定了基础。

(2)运用cDNA-AFLP技术对300 mmol／L NaCl处理24h内的与正常浇水的胡杨幼苗进行差异显示分析，共获得342个差异表达基因，有74个基因在杨树基因组中找到高度同源序列。其中，调控类基因12个，占16％；功能类基因47个，占6496；功能未知基因15个，占20％。胡杨在逆境胁迫下，多种基因迅速协同表达，形成复杂的逆境响应体系，是胡杨抗逆性高的原因所在。

(3)在cDNA-AFLP分析的基础上选取SCL7基因片段序列为信息探针，运用生物信息学手段从杨树基因组数据库中检索到96个候选GRAS／SCL基因。根据拟南芥GRAS／SCL蛋白进化发育树分类法，将毛果杨中GRAS／SCL家族分为9个分支，为进一步研究杨属植物中GRAS／SCL基因功能奠定基础。

(4)根据毛果杨中SCL7基因及其启动子序列，利用PCR技术，从胡杨中克隆编码SCL7的同源基因及其启动子，命名为PeSCL 7和PeSCL7-promotero在进化树分支中属于SCL4／7组成员。

(5)半定量RT_PCR和荧光定量PCR．结果显示，PeSCL7的表达受到多种逆境胁迫的诱导；对器官表达特异性分析，发现PeSCL7在胡杨的根、茎、叶中均有表达；同时对PeSCL7-promoter-GUS的转基因植株进行GUS活性检测，也发现其在根、茎、叶中均有表达且转基因植株受到胁迫时Gus活性明显增强，进一步验证了PeSCL7响应逆境胁迫的诱导。对PeSCL7-GFP融合蛋白进行亚细胞定位分析，发现PeSCL7定位于细胞核内。

(6)为了进一步探索胡杨PeSCL7基因与逆境应答的关系，我们分别以atscl7突变体和野生型拟南芥为背景，对PeSCL7进行了超表达。选择T3代植株进行逆境胁迫处理，通过测定转基因拟南芥与野生型和突变体的相对萌发率、叶片保水力、根长等变化得出结论：转基因植株在胁迫条件下受到的生长抑制较小，体内的α-淀粉酶和超氧化物歧化酶(SOD)活性较高，说明PeSCL7的表达能够增强植物抵抗逆境胁迫的能力。通过对转基因植株在土壤干旱条件下生长状况的深入研究，发现转基因植株的存活率要远高于野生型和突变体植株，进一步说明PeSCL7基因在提高植株抗逆性方面具有重要作用。

《胡杨在盐胁迫下差异表达基因的筛选以及胡杨PeSCL7基因功能分析》构建了胡杨在盐胁迫下的基因表达谱，从转录组水平上识别了一批受盐胁迫诱导或抑制、与植物耐盐相关的基因，其中发现15条(20%)未见报道的新基因。并且以此为基础首次揭示了GRAS／SCL家族在林木抗逆方面的作用，为进一步研究胡杨耐盐机制，开展杨树及木本植物转基因研究奠定了基础。

1 引言

 1.1 植物抗逆相关基因研究进展

 1.2 胡杨抗逆性研究现状

 1.3 cDNA—AFLP技术应用现状

 1.4 研究意义与必要性

 1.5 研究思路与技术路线

2 材料方法

 2.1 材料

 2.2 方法

3 胡杨cDNA-AFLP体系的建立

 3.1 材料与方法

 3.2 结果与分析

 3.3 讨论

4 胡杨盐胁迫诱导相关基因的表达与功能分析

 4.1 材料与方法

 4.2 结果与分析

 4.3 讨论

 4.4 结论

5 毛果杨GRAS／SCL基因的电子克隆

 5.1 材料和方法

 5.2 结果与分析

6 胡杨SCL7基因及其启动子的克隆与分析

 6.1 材料与方法

 6.2 结果与分析

 6.3 讨论

7 PeSCL7的表达特征分析及亚细胞定位分析

 7.1 材料与方法

 7.2 结果与分析

 7.3 讨论

8 T-DNA插入缺失突变体的鉴定

 8.1 材料与方法

 8.2 结果与分析

 8.3 讨论

9 在atscl7突变体和野生型拟南芥中超表达PeSCL7的转基因植株表型分析

 9.1 材料与方法

 9.2 结果与分析

 9.3 讨论

10 结论与展望

 10.1 结论

 10.2 正在进行的工作

 10.3 研究前景

参考文献

附录1 缩略词表

附录2 本研究所克隆胡杨序列

致谢