盐胁迫对向日葵幼苗生长及生理特性的影响

以银叶向日葵ARG1807（Wt）为供试材料，陕葵2号的保持系（HA）和恢复系（HL）为对照材料，利用250 mmol·L^-1 NaCl溶液进行盐胁迫处理7 d，分析供试材料与对照材料盐胁迫前后的形态变化以及叶片中的叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量及SOD活性等生理指标差异，探究银叶向日葵耐盐的形态和生理基础。结果表明：（1）Wt的株高、叶面积增量以及根、茎、叶生物量分别比未进行NaCl胁迫处理植株（对照，CK）减少24.53%、38.21%、2.59%、5.50%、3.42%，其变化幅度小于HA和HL。(2) 在盐胁迫处理下，各向日葵品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）均显著下降，而气孔限制值（Ls）显著上升，说明HA、HL与Wt净光合速率降低主要是由于气孔因素。（3）在盐胁迫下，3个向日葵品种叶片的脯氨酸含量（Pro）、丙二醛含量（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性以及过氧化氢酶活性（CAT）均发生了显著变化，其中，Wt的脯氨酸含量、SOD活性、POD活性以及CAT活性分别比CK增加279.94%、65.09%、211.11%和55.91%，高于HA 和HL，而MDA含量比CK增加231.10%，低于HA。（4）随着时间的推移，3个向日葵品种叶片失水速率均显著上升，其中，Wt的失水速率一直低于HA、HL。在失水150 min时，HA失水速率最高，达84%，Wt叶片失水最慢，失水速率为69%，说明Wt在保水能力方面具有显著优势。（5）观察向日葵叶片表型发现：Wt的叶片表皮毛长度长，密度明显多于HA和HL，推测这可能是Wt保水性强于HA和HL的原因。分析表明：在盐逆境下，形态指标和生理指标，均为银叶向日葵表现最佳，优势突出，表明其在盐逆境下具有更强的适应能力。     

向日葵3个谷胱甘肽-S-转移酶GST基因的克隆及表达模式分析

从向日葵转录组测序结果中获得了3个对盐胁迫有响应的谷胱甘肽-S-转移酶（GST，EC2.5.1.18）GST基因，构建了系统进化树并进行分析，得知这3个基因属于Tau型GST，并将它们命名为HaGSTU26（HanXRQChr04g0127901）、HaGSTU8（HanXRQChr06g0177581）、HaGSTU27（HanXRQChr10g0316331），然后以向日葵Sk02R为试验材料，克隆这3个基因，并进行了不同组织和不同胁迫条件下的表达分析。序列分析表明：HaGSTU26基因组为1674bp，CDS（编码蛋白序列）长666bp，编码221个氨基酸，由2个外显子和1个内含子组成；HaGSTU8基因组为2271bp，CDS长654bp，编码217个氨基酸，由2个外显子和1个内含子组成； HaGSTU27基因组为663bp，CDS长663bp，编码220个氨基酸,由1个外显子组成。实时荧光定量PCR分析表明：向日葵HaGSTU26、HaGSTU8、HaGSTU27基因在不同组织（根、幼叶、成熟叶、茎、幼茎、苞叶）中表达量不同，其中，HaGSTU26基因和HaGSTU27基因在根中表达量最高，而HaGSTU8基因在苞叶中表达量最高，但这3个基因均在成熟茎中的表达量最低。在不同胁迫条件下，测定这3个基因在向日葵幼苗中的表达量，结果表明在盐及ABA胁迫下，基因表达量均随着处理时间的增加而呈现先增加后下降的趋势。其中，在盐胁迫下，HaGSTU26基因在12 h后相对表达量最高，HaGSTU8及HaGSTU27基因表达量在3h后相对表达量最高。在ABA胁迫后，HaGSTU26及HaGSTU27基因表达量在12 h后相对表达量最高，HaGSTU8在24 h后相对表达量最高。在冷胁迫下，HaGSTU26和HaGSTU27基因上调表达,它们分别在3、24 h后相对表达量最高，HaGSTU8基因下调表达，其相对表达量随处理时间的延长呈现逐渐减少的趋势。在热胁迫条件下，这3个基因的相对表达量随着胁迫时间的延长而增加,均在24 h后表达量最高。以上结果说明这3个基因对不同非生物胁迫（盐、ABA、冷、热胁迫）均有响应。