王俊鐸，黎玉華,龔照龍，梁亞軍，艾先濤，郭江平，買買提·莫明，李雪源，鄭巨云

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，新疆 烏魯木齊 830091；2.新疆博樂市種業(yè)發(fā)展中心，新疆 博樂 833400 )

新疆是我國(guó)最主要的棉花產(chǎn)區(qū)，新疆棉花生產(chǎn)直接影響我國(guó)棉花生產(chǎn)安全和棉花的有效供給。2018 年新疆棉花種植面積249.14萬(wàn)hm2，占全國(guó)總面積的74.31%，比2017年增長(zhǎng)9.22%。2018年新疆棉花總產(chǎn)511.1萬(wàn)t，占全國(guó)的83.8%[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新疆鹽堿土的面積為2 181.4萬(wàn)hm2，占全國(guó)鹽堿土面積的22.01%，在新疆地區(qū)407萬(wàn)hm2耕地中，不同程度鹽漬化的耕地達(dá)122.88萬(wàn)hm2，棉花的種植受到了較大的影響。研究棉花的耐鹽脅迫機(jī)制，選育耐鹽種質(zhì)資源，挖掘鹽漬化耕地的生產(chǎn)潛力在維持棉花增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，已成為高度關(guān)注的熱點(diǎn)問題。因此，作者結(jié)合目前已報(bào)道的鹽脅迫下棉花的生長(zhǎng)發(fā)育、作用機(jī)制以及挖掘的相關(guān)耐鹽基因，綜述棉花的耐鹽性研究情況，旨在充分利用和發(fā)揮棉花抗旱、耐鹽、耐瘠薄的能力，推廣鹽堿地和瘠薄地植棉，保障棉花有效供給，促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1鹽脅迫對(duì)棉花的影響

1.1鹽脅迫對(duì)棉花種子萌發(fā)的影響

鹽脅迫對(duì)植物種子萌發(fā)有抑制作用，在鹽濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)≤ 1.2%時(shí)，所有棉花品種萌發(fā)受到的影響差異較??；鹽濃度≥1.2%時(shí)品種間發(fā)芽率出現(xiàn)差異，后期生長(zhǎng)受到抑制；低濃度的NaCl能促進(jìn)棉花種子萌發(fā)，而高濃度則顯著抑制[2]。在NaCl、Na2SO4和Na2CO3+NaHCO3三種鹽堿脅迫中，棉花種子發(fā)芽系數(shù)、日均發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率隨著鹽分濃度増大均呈下降趨勢(shì)；且相同濃度Na2SO4脅迫比NaCl脅迫更嚴(yán)重[3]。在鹽脅迫下棉花種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、胚根長(zhǎng)、種子萌發(fā)后的生物量均明顯下降，超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)、過氧化物酶(Peroxidase，POD)和過氧化氫酶(Catalase，CAT)的酶活性顯著降低，丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量明顯增加[4]。

1.2鹽脅迫對(duì)棉花生長(zhǎng)生理的影響

鹽脅迫導(dǎo)致棉苗生物量減少，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、H2O2、MDA含量、電解質(zhì)滲出率和O2-產(chǎn)生速率增加[5]。鹽堿脅迫主要影響棉花的葉片K+/Na+比值、根長(zhǎng)、地上部鮮重、地上部干重和葉片胞間CO2濃度，為了降低鹽脅迫的傷害程度，可以適當(dāng)添加棉粕，增加鹽堿脅迫下棉花不同器官對(duì)K+的吸收，降低對(duì)Na+的吸收，維持鹽堿脅迫下細(xì)胞內(nèi)K+和Na+的平衡，從而顯著促進(jìn)棉花生長(zhǎng)，提高葉片葉綠素含量和光合作用效率，有效緩解鹽堿脅迫對(duì)棉花的傷害[6]。棉花葉片中的細(xì)胞器對(duì)鹽分的敏感程度不同，最敏感的葉綠體，其次是線粒體，在脅迫初期幼苗子葉SOD活性較高，隨著脅迫濃度增加，脅迫時(shí)間增長(zhǎng)，SOD活性下降，導(dǎo)致葉片質(zhì)膜通透性增加，從而危害葉細(xì)胞的膜系統(tǒng)，進(jìn)而影響光合和呼吸作用[7]。利用 NaCl、Na2SO4以及NaCl+NaHCO3(物質(zhì)的量1∶1)混合成的中性鹽對(duì)海島棉進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)高鹽濃度下，海島棉株高、根系生物量及莖葉生物量與鹽濃度呈顯著負(fù)相關(guān)，且堿性鹽對(duì)于海島棉幼苗的傷害遠(yuǎn)大于中性鹽[8]。NaCl脅迫過程中棉花葉片中的Na+通道蛋白、MAD含量增加；在使用油菜素內(nèi)酯(Brassinolide，BR)后，棉花葉片中的Na+積累降低，脯氨酸含量增加，MDA含量降低，可以緩解NaCl脅迫，提高NaCl脅迫下棉花的生物產(chǎn)量[9]。

1.3鹽脅迫對(duì)棉花品質(zhì)的影響

鹽脅迫對(duì)棉花的纖維細(xì)度、強(qiáng)度、成熟度影響較大。1986年Krth等研究發(fā)現(xiàn)NaCl脅迫過程中主要影響棉花分生組織細(xì)胞發(fā)育。葉武威[10]研究表明土壤中的鹽分可以促進(jìn)棉花纖維的增長(zhǎng)，提高棉花纖維長(zhǎng)度和降低馬克隆值及細(xì)度，同時(shí)鹽脅迫過程中棉鈴發(fā)育受到抑制，鈴重、種子重量有所下降，纖維中糖分含量增加，纖維素含量降低，含水量上升。這主要是由于脅迫過程中棉花生育期延長(zhǎng)，棉鈴內(nèi)部滲透勢(shì)小，鈴殼失水、開裂早，花鈴期縮短，導(dǎo)致棉鈴及纖維發(fā)育不充分，糖分轉(zhuǎn)化率下降。

2耐鹽脅迫的相關(guān)基因

2.1離子轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因

目前研究成果與離子轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因主要有兩大類，一類是編碼 Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，另一類是編碼 K+、Na+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因。在擬南芥中質(zhì)膜Na+/H+反轉(zhuǎn)運(yùn)基因 AtSOS1 ，是SOS(The Salt Overly Sensitive)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的一個(gè)組成部分。從陸地棉耐鹽基因型中克隆了一個(gè)質(zhì)膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)基因GhSOS1，在NaCl(200 mmol/L)脅迫過程中GhSOS1在棉花根系中的表達(dá)水平顯著上調(diào)，GhSOS1蛋白定位于質(zhì)膜，在擬南芥中的過表達(dá)，GhSOS1增強(qiáng)了擬南芥對(duì)鹽脅迫的耐受性，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)基因植株中MDA含量降低，Na+/K+比值降低。此外，在GhSOS1高表達(dá)系中鹽脅迫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于鹽處理的野生型植株；GhSOS1可能是提高轉(zhuǎn)基因棉花耐鹽性的潛在靶基因[11]。利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，將質(zhì)膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)基因K2-NhaD導(dǎo)入陸地棉R15中，K2-NhaD在溫室條件下和鹽堿脅迫下均過表達(dá)，使轉(zhuǎn)基因棉花葉片的相對(duì)含水量、葉綠素、可溶性糖、脯氨酸水平以及SOD、CAT和POD活性顯著高于非轉(zhuǎn)基因棉花。從棉花cDNA文庫(kù)中分離到一個(gè)GhNHX1，GhNHX1在酵母Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)突變體中表現(xiàn)為功能互補(bǔ)，過表達(dá)GhNHX1的轉(zhuǎn)基因煙草植株也比野生型煙草具有更高的耐鹽性。鹽誘導(dǎo)下耐鹽棉品種ZM3中GhNHX1 mRNA水平分別是鹽敏感棉品種ZMS17和ZMS12的3倍和7倍[12]，GhNHX1的過表達(dá)在棉花的耐鹽性中起著重要作用。

鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白HAK/KUP/KT家族屬于氨基酸多胺有機(jī)陽(yáng)離子超家族，是一類具有二次活性的轉(zhuǎn)運(yùn)載體，在細(xì)菌、真菌和植物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)中有著廣泛的應(yīng)用[13]。植物基因組中含有大量的HAK/KUP/KT轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，在K+吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)、耐鹽性和滲透勢(shì)調(diào)節(jié)以及控制根系形態(tài)和地上部表型等方面發(fā)揮作用[14]。

2.2滲透調(diào)節(jié)相關(guān)基因

滲透調(diào)節(jié)相關(guān)物質(zhì)主要有游離脯氨酸、MDA、可溶性糖(Soluble sugar)、甜菜堿(Betaine)等。脯氨酸是植物細(xì)胞應(yīng)對(duì)非生物脅迫產(chǎn)生的一種有機(jī)化合物。在鹽脅迫過程中，植物組織脯氨酸含量增加，清除O2-自由基，調(diào)節(jié)滲透壓，保證細(xì)胞膜的完整性，防止質(zhì)膜透性的變化。谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase，GSTs)是脯氨酸的合成底物谷氨酸的主要來源，研究發(fā)現(xiàn)含有柑橘谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(CSGSTUS)的轉(zhuǎn)基因煙草具有一定的耐鹽性，說明CsGSTUs的過表達(dá)有助于開發(fā)高抗非生物脅迫的轉(zhuǎn)基因作物。鹽脅迫過程中，植物葉片的丙二醛含量與其耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，這一結(jié)論在棉花、樹木幼苗、番茄、馬鈴薯、菊芋、甜高粱、白刺和燕麥等作物中得到驗(yàn)證[16-23]，丙二醛的積累會(huì)導(dǎo)致O2-自由基離子增加，膜脂過氧化，植物耐鹽性降低，丙二醛積累量越大，品種耐鹽性越差[18, 24-26]。在鹽脅迫過程中，耐鹽性強(qiáng)的小麥葉片中可溶性糖含量高于耐鹽性弱的品種[27]。在鹽脅迫下小麥大量積累脯氨酸和可溶性糖等有機(jī)溶質(zhì)[28]。在主要造林樹種鹽脅迫響應(yīng)及耐鹽機(jī)理研究中表明樹木利用可溶性糖的積累來調(diào)節(jié)耐鹽性[29]。甜菜堿可以有效地保護(hù)高等植物細(xì)胞膜的滲透勢(shì)，Lai等將編碼甜菜堿生物合成酶Mpgsmt和Mpsdmt的基因?qū)霐M南芥并鹽脅迫后表明，轉(zhuǎn)基因植株表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽性[30]。

2.3抗氧化性相關(guān)的酶基因

在鹽脅迫過程中，植物組織中活性氧(ROS)增加，超氧化物歧化酶(SOD)可以有效清除ROS因子來提高植物的耐鹽性，而CuZnSOD和抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate peroxidases，APX)是氧化應(yīng)激引起的活性氧的第一道防御途徑。Yan等將CuZnSOD和APX導(dǎo)入鹽敏感甘薯，在鹽脅迫下，野生型植株的生根明顯受阻，而轉(zhuǎn)基因植株均顯著促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)基因植株的SOD、APX活性升高，說明CuZnSOD和APX對(duì)提高甘薯的耐鹽性具有重要作用[31]。Negi等將AhCuZnSOD基因?qū)霟煵荩D(zhuǎn)基因煙草植株的SOD酶活性增加，增強(qiáng)了煙草的耐鹽性[32]。Zhang等采用高通量測(cè)序技術(shù)研究了鹽脅迫下堅(jiān)果類植物的轉(zhuǎn)錄特性，表明在鹽脅迫下植物激素信號(hào)通路的激活起著促進(jìn)植物細(xì)胞保護(hù)和清除活性氧的兩種主要抗氧化防御系統(tǒng)(即抗氧化酶和類黃酮)的作用[33]。

APX在植物抗氧化系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，是細(xì)胞水平調(diào)節(jié)抗氧化系統(tǒng)的關(guān)鍵因子。Duan等將番茄類囊體抗壞血酸過氧化物酶基因(LITAPX)導(dǎo)入到番茄中，LetAPX的過表達(dá)，番茄葉片中的還原型谷胱甘肽(Glutathione ，GSH)含量和葉綠素含量增加，APX活性增強(qiáng)，耐鹽性增強(qiáng)[34]。Liu等將JctAPX 基因轉(zhuǎn)入煙草，轉(zhuǎn)基因植株葉綠素含量增加，APX 酶活性增強(qiáng)，耐鹽性增加[35]。Shafi等研究表明，PaSOD和RaAPX過表達(dá)不僅在氧化氫信號(hào)傳導(dǎo)中起主要作用，提高SOD和APX酶活性，而且通過轉(zhuǎn)錄激活纖維素生物合成途徑，增強(qiáng)植物纖維素生物合成，提高植物在鹽脅迫下產(chǎn)生生物量[36]。

2.4信號(hào)傳導(dǎo)與表達(dá)調(diào)控相關(guān)基因

植物在應(yīng)對(duì)非生物脅迫中只要是由信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)起主要作用，而轉(zhuǎn)錄因子參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)， ERF(Ethylene-responsive factor)、DREB(Dehydration responsive element binding protein)等轉(zhuǎn)錄因子在鹽脅迫過程中誘導(dǎo)表達(dá)，提高植物的耐鹽性[37-38]。Yang等分離并鑒定了與ERF家族相關(guān)的JcERF1基因，將該基因?qū)氲綗煵葜校D(zhuǎn)基因煙草比野生型煙草更耐鹽[39]。Li等克隆了番茄ERF基因SlERF84，并對(duì)其進(jìn)行了功能鑒定，表明SlERF84作為一種應(yīng)激反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子，在非生物和生物脅迫耐受性的差異調(diào)控中發(fā)揮著重要作用[40]。Long等對(duì)鹽脅迫下的棉花葉片的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析，表明在鹽脅迫下棉花差異表達(dá)基因2356個(gè)，其中9.4%為轉(zhuǎn)錄因子，在轉(zhuǎn)錄因子(222個(gè))中39個(gè)屬于乙烯反應(yīng)因子(ERF)家族，其中GhERF4L和GhERF54L在鹽處理12 h后表達(dá)增加12～15倍，對(duì)GhERF4L和GhERF54L進(jìn)行沉默，棉花幼苗的耐鹽性顯著降低，表明其在調(diào)節(jié)棉花對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)中起著重要作用[41]。

DREB轉(zhuǎn)錄因子在植物逆境反應(yīng)中起著重要作用，已在多種植物中得到鑒定，對(duì)DREB的研究主要集中在A-1(DREB1)和A-2(DREB2)兩個(gè)基團(tuán)上。Li等對(duì)沙漠苔蘚的A-5c型DREB基因ScDREB10的耐逆功能進(jìn)行了表征和分析，ScDREB10的過表達(dá)顯著提高了滲透脅迫和鹽脅迫下擬南芥種子的發(fā)芽率，提高了擬南芥苗期的耐鹽和滲透脅迫能力，與下游脅迫相關(guān)基因的表達(dá)和活性氧清除能力的提高有關(guān)[42]。Liang等研究發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的a-5型DREB基因ScDREB8，該基因通過上調(diào)下游脅迫相關(guān)基因的表達(dá)和提高ROS清除能力，顯著提高了鹽脅迫下擬南芥的發(fā)芽率，提高了擬南芥幼苗期的耐鹽性[43]。Sharma等研究發(fā)現(xiàn)MdDREB76基因編碼是一種功能性轉(zhuǎn)錄因子蛋白，通過誘導(dǎo)抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、抗壞血酸過氧化物酶和過氧化氫酶)基因的表達(dá)，來增強(qiáng)品種的耐鹽性[44]。

乙烯信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(Ethylene signal transduction，NAC)參與鹽脅迫反應(yīng)的調(diào)控。An等研究發(fā)現(xiàn)“MdNAC047 - MdERF3-乙烯-鹽耐受”調(diào)控途徑，轉(zhuǎn)錄因子MdNAC047在鹽脅迫下具有明顯的誘導(dǎo)作用，MdNAC047直接與MdERF3啟動(dòng)子結(jié)合并激活其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)乙烯的產(chǎn)生，其高表達(dá)增強(qiáng)了對(duì)鹽脅迫的耐受性[45]。Lu等研究表明 PeNAC034和PeNAC045分為ATAF亞組，PeNAC036分為ANAC072亞組，在鹽脅迫過程中PeNAC036在整個(gè)植株中被強(qiáng)烈誘導(dǎo)，而PeNAC034在根和莖中被顯著抑制，PeNAC045在根中被抑制，PeNAC045的過表達(dá)導(dǎo)致植株的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率顯著降低，適應(yīng)高鹽環(huán)境[46]。Xu等在普通小麥中鑒定了一個(gè)NAC基因TaNAC29，與鹽脅迫、干旱脅迫和ABA脅迫有關(guān)，TaNAC29的過表達(dá)，植株葉片綠度增加、過氧化氫積累減少、細(xì)胞膜穩(wěn)定性增強(qiáng)、SOD、POD、CAT和APX活性提高，對(duì)鹽脅迫的耐受性增強(qiáng)，說明TANAC29通過降低H2O2積累和膜損傷，通過增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)，參與調(diào)節(jié)非生物脅迫應(yīng)答信號(hào)通路來賦予鹽脅迫耐受性[47]。

WRKY轉(zhuǎn)錄因子在植物發(fā)育、防御調(diào)節(jié)和脅迫響應(yīng)等多種生物過程中都發(fā)揮著調(diào)節(jié)作用。Cai等研究發(fā)現(xiàn)玉米WRKY基因ZmWRKY17能特異性結(jié)合W-box，并能激活植物體內(nèi)的W-box依賴性轉(zhuǎn)錄，在NaCl脅迫下，轉(zhuǎn)基因植株積累的ABA含量高于野生型植株，但NaCl處理后轉(zhuǎn)基因幼苗中的一些脅迫相關(guān)基因表達(dá)水平低于野生型，說明ZmWRKY17可能是通過ABA信號(hào)參與鹽脅迫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)因子[48]。Shi等研究發(fā)現(xiàn)GmWRKY12全長(zhǎng)714bp，編碼237個(gè)氨基酸，歸為WRKYⅡ，可能參與脫落酸(ABA)、干旱和鹽脅迫反應(yīng)，GmWRKY12的過表達(dá)增強(qiáng)了轉(zhuǎn)基因幼苗的耐鹽性[49]。Liang等在從菊花中分離到一個(gè)新的WRKY轉(zhuǎn)錄因子DgWRKY5，DgWRKY5包含WKYGQK的兩個(gè)WRKY結(jié)構(gòu)域，在鹽脅迫下，轉(zhuǎn)基因菊花SOD、POD和CAT酶活性顯著高于WT，而轉(zhuǎn)基因菊花中H2O2、O2-和MDA的積累減少；在鹽脅迫下，轉(zhuǎn)基因菊花的根長(zhǎng)、鮮重、葉綠素含量和葉氣交換參數(shù)均明顯優(yōu)于野生菊花[50]。此外，DgWRKY5轉(zhuǎn)基因菊花中DgAPX、DgCAT、DgNCED3A、DgNCED3B、DgCuZnSOD、DgP5CS、DgCSD1和DgCSD2等逆境相關(guān)基因的表達(dá)較野生菊花中的表達(dá)上調(diào)。Bao等研究發(fā)現(xiàn)WRKY轉(zhuǎn)錄因子中負(fù)調(diào)控基因PcWRKY33，通過降低應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)和提高細(xì)胞活性氧的水平，而降低植株的鹽耐性。

3耐鹽相關(guān)基因在棉花育種中的應(yīng)用

目前在植物抗逆(旱，鹽) 生物學(xué)研究方面，仍主要集中在擬南芥、煙草和番茄等模式植物。棉花中耐逆相關(guān)基因克隆及功能分析工作在最近幾年才剛開始。通過對(duì)棉花脫水蛋白基因進(jìn)行了全基因組鑒定和功能鑒定，發(fā)現(xiàn)GhA05G1554(GhDHN03)和GhD05G1729(GhDHN04)高度上調(diào)，兩個(gè)基因的敲除，顯著降低了棉花對(duì)滲透脅迫和鹽脅迫的耐受能力[50]。Magwanga等在陸地棉中分離出了基因Gh-A05G2067(GT-2)，GT-2過表達(dá)對(duì)棉花具有較強(qiáng)的耐鹽性[51]。Yu等將AtEDT1/HDG11轉(zhuǎn)入到棉花中，與野生型相比，鹽脅迫后轉(zhuǎn)基因棉花葉片脯氨酸含量、可溶性糖含量和活性氧清除酶活性顯著增加；轉(zhuǎn)基因棉葉片氣孔密度顯著降低，氣孔和葉表皮細(xì)胞大小顯著增大[52]。Liang等研究表明GhABF2的過表達(dá)顯著提高了擬南芥和棉花的抗旱性和耐鹽性，且GhABF2的沉默使轉(zhuǎn)基因棉花對(duì)PEG滲透脅迫和鹽脅迫敏感，與野生型相比，GHABF2過表達(dá)棉花葉片脯氨酸含量、SOD和CAT活性也顯著提高，且在干旱和鹽堿地條件下，轉(zhuǎn)基因棉花纖維產(chǎn)量增加[53]。Mu等對(duì)編碼蛋白磷酸酶的GhDsPTP3a進(jìn)行沉默可以增加棉花的耐鹽性，主要是由于鹽脅迫誘導(dǎo)ghan8b磷酸化，GhDsPTP3a使ghan8b磷酸化，GhDsPTP3a和ghan8b的表達(dá)對(duì)植物耐鹽性和鈣內(nèi)流有相反的調(diào)節(jié)作用；在鹽脅迫下，GhANN8b的沉默在調(diào)節(jié)GhSOS1轉(zhuǎn)錄水平方面起相反的作用[54]。Kirungu等對(duì)基因GhA05G1554(GhDHN03)和GhD05G1729(GhDHN04)進(jìn)行敲除，顯著降低了棉花對(duì)滲透脅迫和鹽脅迫的耐受能力[55]。

Sun等對(duì)713份陸地棉進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)，發(fā)現(xiàn)D09上的兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性i46598Gh和i47388Gh同時(shí)與兩個(gè)耐鹽相關(guān)性狀，相對(duì)存活率和耐鹽水平顯著相關(guān)[56]。 Dilnur等以215份亞洲棉為材料， 分析發(fā)現(xiàn)7號(hào)染色體上兩個(gè)富含SNP的區(qū)域同兩個(gè)與鹽度相關(guān)性狀的相對(duì)鮮重、相對(duì)莖長(zhǎng)顯著相關(guān)，并開發(fā)出了2個(gè)候選基因(Cotton_A_37775 、Cotton_A_35901)相關(guān)的兩個(gè)關(guān)鍵單核苷酸 (Ca7_33607751 、 Ca7_77004962)位點(diǎn)[57]。Yuan等采用全基因組關(guān)聯(lián)分析和RNA測(cè)序技術(shù)，對(duì)196個(gè)陸地棉種子萌發(fā)期耐鹽性品質(zhì)性狀基因座和候選基因進(jìn)行了檢測(cè)，利用4種環(huán)境對(duì)棉花耐鹽性綜合評(píng)價(jià)，鑒定出33個(gè)顯著的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)，在13個(gè)QTL中，17個(gè)穩(wěn)定的SNP位于98個(gè)候選基因內(nèi)或附近，其中35個(gè)基因被功能性注釋為參與鹽脅迫反應(yīng)[58]。張伯陽(yáng)等研究表明，在鹽脅迫過程中棉花GhSEDEG38基因的表達(dá)明顯上調(diào)，構(gòu)建了該基因的RNAi干涉載體并轉(zhuǎn)化棉花，鹽處理后轉(zhuǎn)基因植株的MDA含量和活性氧含量顯著高于對(duì)照材料，而可溶性糖含量顯著低于對(duì)照材料[59]。

4展望

綜上所述，目前有關(guān)鹽脅迫基因、轉(zhuǎn)錄因子已在煙草、擬南芥等植物中得到驗(yàn)證，但關(guān)于棉花的轉(zhuǎn)基因植株耐鹽性的提高幅度有限，不能滿足大田應(yīng)用。主要原因在于棉花在鹽堿地生長(zhǎng)過程中是由多條代謝通路協(xié)調(diào)的結(jié)果，涉及到的基因較為復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)基因植株均是單基因的表達(dá)，提高植株的耐鹽性程度有限；其次是棉花生育期較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)化效率低。為此應(yīng)該加強(qiáng)各個(gè)研究單位的合作，挖掘耐鹽相關(guān)的關(guān)鍵基因及關(guān)鍵功能基因的啟動(dòng)子，建立適合棉花的耐鹽基因轉(zhuǎn)化體系。同時(shí)充分利用大田環(huán)境中選擇出的優(yōu)良耐鹽棉花品種，開發(fā)利用SNP標(biāo)記和候選基因，挖掘耐鹽途徑，為棉花耐鹽育種奠定基礎(chǔ)。