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盐碱土壤严重制约植物的生长、发育以及生物产量，也是影响生态环境和农业生产的主要因素，因此，研究探讨盐胁迫下植物的分子应答机制是生物学研究的重要课题，具有重要的意义。本课题组在研究氮素代谢与植物盐胁迫间关系的前期实验表明，在种子萌发期时，脲酶的缺失突变体（aturease）、过表达谷氨酰胺合成酶(AtGS1.1)基因都能够提高植物对盐胁迫的耐受性，且与野生型拟南芥(WT)相比体内NH4+含量明显减少，相关结果暗示了氮素代谢（尤其是尿素代谢）与植物的耐盐性密切相关。精氨酸酶（Arginase）作为尿素代谢途径中水解精氨酸产生尿素的关键酶，本研究对拟南芥精氨酸酶(AtArgAH1和AtArgAH2)基因与植物耐盐性之间的关系做了迸一步的解析。具体研究结果如下: 首先，本研究对AtArgAH1和AtArgAH2基因的表达特性做了系统解析。通过组织特异性表达分析发现，拟南芥在成熟期时，AtArgAH1在根中表达量最高，而AtArgAH2在果荚中表达量最高。同时通过非生物胁迫处理发现AtArgAH1与AtArgAH2表达具有一定的差异，在NaCl盐处理下AtArgAH1和AtArgAH2在子叶和根部的表达趋势一致，但AtArgAH2表达量高于AtArgAH1。在不同浓度NH4C1胁迫下AtArgAH1及AtArgAH2在子叶中分别呈上调表达及下调表达。在不同浓度Urea胁迫下AtArgAH1在子叶中呈上调表达，根中呈下调表达;而AtArgAH2表达则相反。在不同浓度Arginine胁迫下，AtArgAH1表达量高于AtArgAH2。 为了解精氨酸酶基因的功能，对其突变体在不同处理条件下的表型进行了解析。通过在不同形态氮素处理下WT、argah1和argah2长势和含量分析发现，Arginine作为唯一氮源时，argah1的生长势与WT和argah2相比明显受到抑制，且体内NH4+含量明显低于WT和argah2;而在Urea作为唯一氮源时，argah2的生长势与WT和argah1相比明显受到抑制，且体内NH4+含量明显低于WT和argah1。以上结果暗示:argah1不能利用外源Arginine作为唯一氮源，而argah2不能利用外源Urea作为唯一N源。 通过在盐胁迫下添加精氨酸酶活抑制剂来阻断精氨酸酶的活性，随着添加抑制剂浓度的升高能明显提高WT在盐胁迫下种子的萌发，并能显著性降低WT体内NH4+的含量。同时在高盐处理下，argah1和argah2的生长势要优于WT，子叶和根部的尿素、NH4+含量明显低于WT。通过在盐胁迫下探究精氨酸酶作用时间发现，在低温处48h之前，随着处理时间的延长，两个精氨酸酶缺失突变在长势和根长上明显优于WT;而在春化48h后进行正常光照培养发现，随着光照培养时间的延长，WT、argah1和argah2在长势和根长上无明显差异。 argah1和argah2对精氨酸代谢相关酶(精氨酸脱羧酶:ADC和一氧化氮合酶:NOS)基因表达影响的研究发现，正常条件下argah1和argah2体内ADC1、ADC2和NOS酶活性并不相同。在盐胁迫下，argah1和argah2体内ADC1、ADC2和NOS表达量与正常条件相比显著升高。这些结果暗示在盐胁迫下ADC和NOS也参与其应答。 以上结果表明，拟南芥两个精氨酸酶基因(AtArgAH1和AtArgAH2)表达与盐胁迫及不同形态氮素(Arginine和Urea)存在一定的应答关系，argah1和argah2突变体在不同处理条件下表型分析的结果也进一步暗示氮素代谢（尤其是尿素代谢）与植物的耐盐性存在密切关联，为进一步探究植物种子萌发期耐盐分子机制奠定理论基础。