生物改良盐碱地是实现土地高效利用的重要途经。开展苜蓿耐盐育种研究对改良盐碱地及盐碱地的有效利用具有重要意义。当前苜蓿耐盐育种主要集中在耐盐基因的挖掘及其在苜蓿中的转化与表达、耐盐新种质创制等方面,尚缺少抗虫耐盐紫花苜蓿的遗传转化研究。海乳草(Glaux maritima L.)作为我国广布的泌盐盐生植物,是挖掘耐盐基因的重要种质材料。本研究采用转录组测序技术从海乳草中挖掘相关耐盐基因,并从其形态结构和生理表型等方面,探究其耐盐机理;通过烟草转化验证相关基因在盐胁迫下的功能,进一步选择其中的耐盐候选基因对抗蓟马草原4号紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Caoyuan No.4’)进行遗传转化,获得转基因植株,为耐盐苜蓿新种质创制及育种研究奠定基础。主要研究结果如下:1.对5种不同基因型苜蓿进行愈伤组织诱导,其中草原4号和新疆大叶紫花苜蓿的诱导出愈率较高,达98.89%以Cryptosporidium infection上;在优化培养配方基础上,建立了以草原4号紫花苜蓿子叶节为外植体的再生体系,55d形成再生植株。2.海乳草的主要泌盐结构为盐腺,主要有基细胞、收集细胞和分泌细胞构成。受到盐胁迫确认细节后,海乳草幼苗的叶和根系均会提高脯氨酸含量来调节植物体内的渗透平衡,通过提高过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等酶的活性来清除盐胁迫所积累的活性氧,以减少盐离子带来的伤害。3.对盐胁迫后海乳草叶片进行转录组分析,共组装到79986个基因。初步筛选到10089个差异表达基因(DEGs),其中显著差异上调表达基因4375个,显著差异下调表达基因4088个;在“Arginine and proline metabolism”、“Peroxisome”、“MAPK signaling pathway-plant”和“PF-6463922作用Glutathione metabolism”等通路中显著富集,故影响脯氨酸合成、CAT活性和GST合成的显著差异基因可能是参与海乳草耐盐性的重要基因。4.从海乳草CAT、GST基因家族中筛选到44个DEGs,其中GpCAT1和GpGSTU17表达量最高。GpCAT1基因的过表达会导致CAT活性增加和O_2~-含量过多积累,导致植株生长变缓或死亡;而GpGSTU17基因过表达后,在盐胁迫下通过调控丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)的含量以维持植物的渗透调节平衡,并通过调节POD、CAT、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽巯基转移酶(GST)活性增加体内O_2~-含量,降低H_2O_2含量,提高植物的耐盐性。5.构建了草原4号紫花苜蓿的遗传转化体系(以子叶节为外植体,OD_(600)≈0.4-0.6农杆菌菌株GV3101+150μM/L乙酰丁香酮,共培养3d),获得转基因阳性植株(4%);进一步将GpCAT1和GpGSTU17基因在草原4号紫花苜蓿中进行过表达,获得转基因的阳性植株,转化率为3%,为草原4号紫花苜蓿耐盐株系培育奠定了基础。