新疆是我国盐碱化程度最严重的地区之一,其中耕地面积的三分之一均为盐碱化土壤组成。土壤盐碱化是制约新疆农业生产,尤其是棉花生产的最重要环境因子。棉花是一种耐盐性较强的经济作物,对新疆农业经济发展起着至关重要的作用,对其进行耐盐机理的研究并筛选出耐盐相关功能基因,是提高棉花产量的主要途径之一。本研究通过转录组测序技术,对棉花盐胁迫前后的差异基因进行比对分析,筛选出棉花耐盐相关调控基因,克隆出Gh SPX1(转录组中编号为Cot-AD 50458)基因全序列,并构建到过量表达载体后转化至拟南芥,进一步验证该基因的耐盐相关功能。为进一步明确Gh SPX1基因在棉花盐胁迫应答中的分子调控机制提供一定的理论依据。本论文主要研究结果如下:1.对南疆四个主栽棉花品种(‘新陆中69’、‘国审棉206-5’、‘新陆中72’和‘新陆中42’)的耐盐性进行比较分析时发现不同盐胁迫条件下‘新陆中69’的萌发率、叶绿素含量、CAT和SOD活力呈现出比其他品种高。‘新陆中69’作为耐盐棉花转录组测序的最佳材料。2.为揭示棉花耐盐分子机制,筛选出棉花盐胁迫应答相关基因,本文以‘新陆中69号’作为研究对象,在盐胁迫下对其根系进行了转录组分析。结果表明,有891个基因表达量上调,666个基因表达量下调。GO富集分析结果表明,差异表达基因数量较多的主要集中在分子功能、细胞组分、生物学过程中。KEGG分析结果表明,差异表达基因主要参与木质素生物合成和植物MAPK信号通路中得到显著富集。3.根据转录组数据库中编号为Cot-AD 50458的ORF序列设计引物,以棉花根部c DNA为模板进行PCR扩增及克隆该基因序列。Cot-AD 50458 ORF长度为792 bp,编码263个氨基酸,MW为30.3559 k Da,等电点p I为6.80,共有15个磷酸化位点。系统发育树的结果显示,与雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)的SPX具高度同源性,Cot-AD 50458序列中含有SPX典型的保守结构域,根据此结构特征将Cot-AD 50458命名为Gh SPX1。构建p MD18-T-Gh SPX1质粒,根据Gh SPX1基因的ORF序列,设计带有酶切位点Xba I和Eco R I的引物,以重组质粒p MD18-T-Gh SPX1为模板扩增Gh SPX1片段,切胶回收PCR产物和植物表达载体p BI121进行双酶切线性化及连接,并转化至大肠杆菌DH5α感受态细胞,提取阳性单克隆的重组质粒,并进一步双酶切鉴定正确,构建p BI121-Gh SPX1表达载体。4.为进一步验证Gh SPX1基因的功能,将构建好的表达载体p BI121-Gh SPX1通过农杆菌花通道法转化至拟南芥。结果表明:盐胁迫下转基因拟南芥L1的T1代植株根系发育比起野生型拟南芥短;转基因拟南芥L1的T1代种子在盐胁迫下萌发速率低于野生型拟南芥种子,表明Gh SPX1基因可以提高转基因拟南芥对盐胁迫的敏感性。