多年生黑麦草（Lolium perenne L.）是世界上种植最广、栽培面积最大的优质冷季型草品种，具有生长速率快，耐粗放管理的品质。在我国，多年生黑麦草作为牧草和草坪草，在华北、西北、东北、云贵高原冷凉地区以及四川有广泛种植，而这些区域主要是盐碱土壤分布区，盐胁迫在黑麦草主要播种区频繁存在。 

　　逆境驯化（stress acclimation）迫使植株体迅速做出信号感知、信号转导及转录调控以减轻胁迫对植株的伤害，一旦逆境胁迫消除后，大部分信号和基因转录水平会恢复到植物本底水平，而有一部分逆境信号和基因表达会被植物体记住，即获得逆境记忆（stress memory），这种逆境记忆部分会遗传给后代，当再次暴露于此前逆境环境，逆境记忆会迅速被激活，基因序列没有发生改变，但是基因表达水平发生了改变，从而增强驯化植株耐逆能力。 

　　在武汉植物园草坪种质资源学学科组傅金民研究员的指导下，胡涛博士利用本课题组构建的多年生黑麦草耐盐SSH基因数据库，筛选鉴定受盐胁迫诱导的特异基因，并利用建立的驯化模式筛选获得具有transcriptional memory的驯化基因2个（PBSP, sucs），非驯化基因2个（CAT, uccrc）。逆境驯化后，驯化基因的transcriptional memory可以持续4天。在驯化基因的stress memory作用下，驯化植株耐盐能力显著增强，主要表现于：更低的EL，以及H₂O₂ and O₂^.?活性氧富集水平。利用GC-MS对驯化植株根叶组织次生代谢物质进行检测，发现逆境驯化主要改变糖类物质的富集变化。驯化植株糖类物质显著变化与驯化基因转录水平一致。推测逆境驯化主要是通过增强部分驯化基因的转录水平，进而改变相关代谢物质的富集水平，最终提高植株耐逆能力。 

　　该研究获得国家自然科学基金(Grant #: 31470363； 31272194； 31201653)和中科院中非联合中心科教项目（No. SAJC201325）的支持。相关研究结果在植物学国际期刊Physiologia Plantarum上在线发表（doi:10.1111/ppl.12342）。 

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　　逆境驯化诱导植株次生代谢产物变化

　　（a）代谢产物在不同处理时间点和组织中的维恩图分析；（b）不同代谢产物在驯化植株 （Tr）和非驯化植株（NTr）差异表现 

　　训化基因和非驯化基因的转录水平分析（S0-R4为驯化阶段） 

　　逆境驯化增强植物耐盐能力的模型分析