甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam)是我国重要的粮食作物之一,具有产量高、耐贫瘠、营养成分高等特性。但在一些盐碱地带,甘薯的产量和品质均受到极大程度的影响。为探索甘薯对盐胁迫的分子响应机制,本研究以不同基因型的甘薯幼苗(济薯26和农林54)为材料,150mMNaCl胁迫下测定其光合速率、ABA含量、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性等生理生化特性,研究甘薯对盐胁迫的生理响应。通过高通量测序分析盐胁迫下的遗传调控网络和差异表达基因,发现并克隆了盐胁迫下差异表达显著的IbHMG基因的全长cDNA序列和基因组序列,构建相应的过表达载体,对基因的功能进行初步研究。研究结果表明:(1)随着盐胁迫时间的增加,两个甘薯品种幼苗中的光合速率、气孔导度都逐渐下降;ABA含量、POD、SOD等抗氧化酶的活性先升高后降低,丙二醛的含量持续升高;可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质和根系活力也呈现先升高后降低的趋势;Na+含量在盐处理后的0.5-12h之间持续升高。从整体来看,两个甘薯品种生理指标的变化趋势基本一致,但变化幅度明显不同;随着胁迫时间的增长,耐盐品种济薯26中的抗氧化酶活性,渗透调节物质,ABA含量的变化幅度显著高于盐敏感型品种农林54,这可能是其耐盐性高的主要原因之一。在盐敏感品种农林54中,叶绿素含量,光合速率地降低幅度以及丙二醛含量的上升幅度显著高于耐盐型甘薯品种济薯26,说明其受到盐胁迫的危害更大。(2)通过对两个不同基因型甘薯盐胁迫下的转录组数据进行比较分析,共找到24591个差异表达的基因,6类(bZIP、TCP、CBF、MYB、FYVE、SRF)与耐盐相关的转录因子。通过GO功能分类和Pathway分析发现,显著富集的差异基因共参与了48条通路,被分到了 74个GO-term,行使不同的功能。(3)根据转录组数据,从甘薯中克隆得到了IbHMGR基因的全长cDNA序列和基因组序列。采用生物信息学的分析方法,对IbHMGR基因的核苷酸序列、二级结构、三级结构以及功能结构域等进行分析,结果表明IbHMGR基因的编码区全长1692bp,编码一条含563个氨基酸的多肽。通过对其基因组全长序列分析表明IbHMGR基因没有内含子。构建了IbHMGR基因的过表达载体,转入农杆菌中,后经农杆菌侵染甘薯胚性愈伤,已得到阳性转基因愈伤组织。(4)通过qRT-PCR技术研究了IbHMGR基因在甘薯中的表达模式,结果表明,正常条件下IbHMGR基因在梗根中的表达量最高,其次是老叶,在茎尖中的表达量最低。使用20%的PEG6000和1OOuM外源ABA处理下甘薯幼苗发现,IbHMGR基因受到干旱和外源ABA的诱导表达,在不同组织部位的相对表达量均表现为叶>根>茎。