V-H+-ATPase在植物的生长、发育及胁迫响应等生理生化过程中都具有非常重要的功能。土壤盐碱化是影响植物的生长发育及制约农业生产最主要的非生物胁迫之一。近年来,对V-H+-ATPase各亚基已经有了一些研究,但对该酶的研究主要集中在各亚基的功能上,对其作用机制了解甚少。因此研究V-H+-ATPase的耐盐机制对有效利用V-H+-ATPase解决盐渍化土壤产粮量低的问题是很有意义的。谷子的基因组小(约490 Mb)、且具有抗旱、耐瘠薄的特点,是研究抗盐机制的理想材料。本实验以谷子材料H214为模板,扩增到V-H+-ATPase E亚基基因SiVHA-E,并围绕该基因进行了特性分析及抗性鉴定,获得以下实验结果:1.通过与已知小麦序列比对,从谷子中克隆了V-H+-ATPase E亚基基因SiVHA-E。SiVHA-E基因全长696 bp,编码231个氨基酸;SiVHA-E基因特性分析结果表明:SiVHA-E基因在进化上比较保守,与玉米的V-H+-ATPase E亚基基因ZmVHA-EL亲缘关系较近;该基因的启动子分析及表达谱特性分析表明SiVHA-E基因参与各种激素及光的响应。2.使用农杆菌侵染法得到8株转基因拟南芥阳性苗;遗传转化拟南芥的耐盐性鉴定表明,在盐处理条件下,转基因株系的种子萌发率、幼苗主根长、植株鲜重及存活率显著高于野生型;与野生型拟南芥植株相比,SiVHA-E过表达植株体内Na+含量减少,体内相对含水量提高;ABA萌发试验结果显示,在种子萌发后期SiVHA-E过表达植株对ABA更加敏感。研究表明,谷子SiVHA-E可以显著提高拟南芥耐盐性,这可能与其正向调控ABA信号途径以及减少植株体内Na+积累和水分散失有关。3.在其他胁迫处理下(包括PEG、低氮、低磷、低钾处理),转基因植物和野生型拟南芥表现并无明显差异,表明SiVHA-E基因对这些胁迫不响应。综上所述:过表达谷子SiVHA-E基因可以显著提高植物的耐盐性,推测转基因植物耐盐性的提高可能与其正向调控ABA信号途径,以及体内Na+积累和水分散失减少相关。此研究结果为作物耐盐遗传改良提供了新的候选基因,并且为了解V-H+-ATPase的耐盐机制提供了新的线索。