谷子类受体蛋白激酶基因SiRLK35在水稻中对盐胁迫的响应

2019-12-19李小波李臻戴绍军潘教文王庆国管延安丁国华刘炜

中国农业科学 2019年22期

李小波，李臻，戴绍军，潘教文，王庆国，管延安，丁国华，刘炜, 5

谷子类受体蛋白激酶基因在水稻中对盐胁迫的响应

李小波1, 2，李臻2，戴绍军3，潘教文2，王庆国2，管延安4, 5，丁国华1，刘炜2, 5

（1哈尔滨师范大学生命科学与技术学院，哈尔滨 150025；2山东省农业科学院生物技术研究中心/山东省作物遗传改良与生理生态重点实验室，济南 250100；3上海师范大学生命与环境科学学院/植物种质资源开发协同创新中心，上海 200234；4山东省农业科学院作物研究所/ 山东省特色作物工程实验室，济南 250100；5山东师范大学生命科学学院，济南 250014）

【】盐胁迫影响作物的产量和品质，而作物的耐盐性受特定基因的调控。在前期获得谷子类受体蛋白激酶基因过表达水稻株系的基础上，拟结合植株在盐胁迫下的表型，对部分盐胁迫指标及响应基因的表达模式进行检测和验证，解析谷子参与盐害响应的可能机制。选取谷子过表达水稻株系，分别为过表达株系（over-expression，OE）-1（OE-1）、OE-2和OE-3，以野生型中花11为对照，实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR，qRT-PCR）检测各株系中的表达情况；分别用含0、150和200 mmol·L-1NaCl的MS培养液处理三叶期的对照及转基因株系幼苗，观察其表型，统计150 mmol·L-1NaCl处理3 d后苗长及根长；用150 mmol·L-1NaCl处理四叶期幼苗，统计处理14 d后材料干重、死亡率和死叶率，对各材料的耐盐性进行评价；进一步挑选过表达程度高且耐盐表型好的OE-1株系，利用3,3'-二氨基联苯胺（3,3'-Diaminobenzidine，DAB)和氮蓝四唑（nitrotetrazolium blue chloride，NBT）染色检测其胁迫下过氧化物积累及超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化物酶（peroxidase，POD）的活性；并对部分盐害响应基因的表达模式进行检测。谷子在株系OE-1中的相对表达量最高；150 mmol·L-1NaCl处理3 d幼苗后，中花11苗长和根长的生长受抑制程度均大于过表达株系，其中OE-1的受抑制程度最小；四叶期幼苗经150 mmol·L-1NaCl处理14 d后，转基因株系地上部和地下部干重降低幅度均低于对照，且幼苗死亡率和死叶率均低于对照；盐胁迫下对照过氧化染色反应明显，O2-和H2O2的积累均高于过表达植株，SOD和POD抗氧化酶活性均高于对照；部分盐害响应基因在过表达株系中表现为上调，其中，在盐处理24 h的相对表达量是对照中的1.9倍。谷子异源转化水稻获得的过表达株系对盐胁迫具有一定的抗性，可通过调控抗氧化酶活性及相关信号途径，从而参与盐害响应。

谷子；；耐盐性；抗氧化酶；盐胁迫响应基因

0 引言

【研究意义】盐胁迫是一种典型的非生物胁迫，是影响农作物生长发育和产量的主要因素之一[1]。盐胁迫能够打乱植物体内正常的离子分布和动态平衡，破坏细胞内代谢过程，导致细胞内活性氧积累、细胞膜过氧化、生物大分子破坏，最终抑制植物的生长发育，甚至引起植物死亡[2]。据统计，世界盐碱地面积已达9.54×108hm2，占可耕地面积的10%。中国拥有盐碱地9 913×104hm2，占耕地面积的20%[3]。盐碱地作为中国重要的后备土地资源，因其土壤质量差、生产效率低而大面积荒芜，导致这些地区农业生产不足，严重制约其区域经济发展[4]。因此，研究农作物耐盐机制、培育抗逆耐盐新品种，是农业研究者们的重大责任。谷子（L.）作为中国特色杂粮作物，具有C4光合途径、耐贫瘠、抗逆性强等特点，近年来已逐渐成为研究C4和抗旱抗逆的模式作物[5]。鉴定谷子抗逆基因及其功能对于作物遗传改良及抗逆品种培育具有重要意义。【前人研究进展】类受体蛋白激酶（lectin receptor-like protein kinase，LecRLKs）是植物中最大的基因家族，在调控植物的生长发育、抗逆及抗病等方面发挥重要作用[6]。其中，凝集素类受体蛋白激酶（LecRLKs）参与盐胁迫响应的报道较多[7]。位于质膜系统中的豌豆凝集素类受体蛋白激酶基因在盐胁迫条件下表达明显上调，其可通过增强下游水通道蛋白基因表达来提高过表达株系的吸水能力，从而减少ROS的积累，提高过表达株系的抗盐性[8]。水稻基因是一种主要在根表皮细胞中表达并介导盐敏感的，参与盐胁迫信号的感知和传导。盐胁迫激活表达，通过磷酸化MAPK3/ MAPK6，促进乙烯的合成并增加了活性氧的积累，进而导致植株在盐胁迫下生长受抑制甚至死亡[9]。通过抑制的表达和降低的活性，可明显提高植物的耐盐性。除LecRLKs外，其他类型的RLK基因也参与盐胁迫响应。是南极苔藓中的一种细胞质型类受体蛋白激酶，在盐处理下，能够上调一系列ROS清除基因如、和的表达，从而减少ROS积累，提高植物对盐胁迫的耐受性[10]；是水稻中发现的富含半胱氨酸的类受体蛋白激酶，是水稻盐胁迫应答中的负调控因子，其转录受2个AP2/ERF转录因子OsEREBP1和OsEREBP2的负调控[11]。近年来，也有对谷子抗盐基因的研究报道，如谷子液泡H+-ATPase E亚基基因可通过正向调控ABA信号途径以及减少植株体内Na+积累和水分散失，从而显著提高拟南芥耐盐性[12]；黄锁等[13]发现谷子核转录因子基因能够提高拟南芥中盐胁迫应答基因和的表达，且主要通过ABA非依赖途径提高转基因植物对盐胁迫的耐性；秦玉海等[14]发现谷子转基因拟南芥株系在种子萌发时期耐盐性显著提高，推测可能通过ABA信号途径正向调控植物的耐盐性；谷子基因在植物抵抗干旱和盐胁迫中发挥着重要作用，其表达受DREB类转录因子调控，通过ABA信号通路参与植物对非生物胁迫的响应过程[15]。谷子（NCBI登录号：XM_004956247.2）是作物逆境生物学研究组前期以谷子豫谷1号为材料，通过iTRAQ技术筛选到的一个干旱响应的类受体蛋白激酶基因。该基因编码蛋白含有392个氨基酸，包含一个S-TKc保守结构域以及一个TFS2N结构域，含3个跨膜结构域，N端有信号肽。通过构建双元植物表达载体pCAMBIA1301P-，已获得基因过表达水稻株系，初步分析显示该基因可提高转基因水稻的抗盐性[16-17]，参与植物的抗逆响应。【本研究切入点】近年来，谷子作为一种新型模式作物受到广泛关注，但有关谷子耐盐基因的鉴定及相关机制研究鲜有报道。开展该方面研究对于解析谷子抗盐、耐逆机制，开展作物耐盐品种的改良及选育具有重要意义。【拟解决的关键问题】本研究通过对盐害下谷子异源转化获得的过表达水稻株系表型观察及鉴定，明确在作物盐胁迫响应中的作用，并对其参与机制深入解析，为改良及培育作物耐盐品种提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料

作物逆境生物学研究组构建并获得谷子过表达转基因水稻株系OE-1、OE-2和OE-3[16-17]，其种子及水稻品种中花11种子均由作物逆境生物学研究组保存。分别挑选籽粒饱满的种子于培养皿中浸泡至露白，再移至广口玻璃瓶于28℃、相对湿度75%、光照周期（光照16 h/黑暗8 h）的人工气候培养箱培养至三叶期。

1.2 过表达株系的鉴定及谷子SiRLK35的转录分析

取生长至三叶期各株系水稻幼苗叶片，-80℃保存备用。在DNA水平对过表达株系的转基因阳性进行鉴定。参照全长序列，利用Primer Premier 5设计引物，以水稻（LOC_ Os03g50885）为内参，利用荧光定量PCR检测在过表达株系中的相对表达量，引物序列见表1。使用2-ΔCt法计算在各过表达株系中的相对表达量。

1.3 盐胁迫下转基因植株的表型分析及干重测定

前期研究显示谷子为盐诱导表达[16]。将生长至三叶期的OE-1、OE-2、OE-3及中花11幼苗，分别置于含有0、150和200 mmol·L-1NaCl的MS培养液中进行处理，每个处理20株，设3个重复，对各材料在不同盐浓度下的生长情况进行观察、测量及拍照记录。取生长至三叶期的OE-1、OE-2、OE-3及中花11幼苗在0和150 mmol·L-1NaCl处理3 d，分别测量苗长及根长，每组测量30株，重复3次，比较盐处理前后植株的生长状况。

将沙培生长至四叶期的OE-1、OE-2、OE-3及中花11幼苗用0和150 mmol·L-1NaCl的MS培养液处理，每天补充1/2 MS培养液，每3天换一次溶液，处理14 d后，分别统计盐处理后幼苗的死亡率（盐处理后死苗数占总苗数的百分比）和死叶率（盐处理后枯死叶片数占总叶片数的百分比），并进一步将材料的地上部和地下部在105℃杀青0.5 h，于80℃烘至恒重，测定盐处理前后各株系幼苗及根部干重，每组设3个重复。

1.4 过氧化物的检测、抗氧化酶活性的测定

参照2014年Kumar等[18]的方法进行过氧化物的染色测定。剪取150 mmol·L-1NaCl处理3 d后的OE-1和对照中花11幼苗叶片，分别用DAB和NBT染色液进行染色，经抽真空处理后染色过夜，之后加入95%乙醇煮沸10 min进行脱色，观察并拍照。

参照2011年Yu等[19]的方法进行抗氧化酶活性测定。用150 mmol·L-1NaCl处理转基因株系OE-1和中花11三叶期幼苗叶片，分别于处理后0、6、12和 24 h各取0.5 g，每个处理设3个重复，置于研钵中，加入5 ml 4℃预冷的提取液和少量石英砂研磨，然后转移至10 ml离心管中，4℃ 12 000 r/min离心20 min，取上清测定超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和过氧化物酶（peroxidase，POD）活性。

1.5 盐胁迫响应基因的表达模式分析

用150 mmol·L-1NaCl处理转基因株系OE-1和中花11三叶期幼苗，分别于处理后0、6、12和24 h取叶片，经液氮速冻，于-80℃保存备用。

通过NCBI（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）检索水稻中盐胁迫响应基因、、、、和，并下载其全长序列，设计特异性引物进行qRT-PCR分析（表1）。反应在ABI PRISM7900HT（Applied Biosystem）荧光定量PCR仪上进行，反应体系为20 μl，反应条件为95℃ 10 min；95℃ 10 s，56℃ 20 s，72℃ 20 s，40个循环。使用2-ΔΔCt法计算基因的相对表达量，检测基因在盐处理前后各株系中的相对表达量。

表1 基因信息及特异性引物

2 结果

2.1 谷子SiRLK35阳性转基因纯合株系的获得

通过进一步对谷子过表达水稻株系OE-1、OE-2和OE-3的T4代材料进行PCR检测（图1）。结果显示，在各过表达株系中均获得1 208 bp的特异性条带，与谷子预期大小一致，而对照中未检测到阳性条带，表明基因已整合入各水稻株系基因组中；且各株系种子在40%潮霉素下均可正常萌发并生长，经T1至T3多代筛选，植株表型不再发生分离，获得纯合转基因株系。

M：Trans2K Plus DNA Marker；1：对照中花11；2—3：OE-1；4—5：OE-2；6—7：OE-3

2.2 SiRLK35在各转基因株系中的表达分析

通过对在各转基因株系中的表达进行qRT-PCR检测（图2），结果显示，在各转基因株系中，的表达程度较高，且在OE-1株系的相对表达量最高，OE-3次之，OE-2中的表达最低，而在对照中几乎检测不到的表达，与对照相比，在各转基因株系中的相对表达量差异显著。

***：与水稻中花11相比，OE水稻各株系中SiRLK35的相对表达量在P<0.001水平上差异显著（n=3）。下同

2.3 SiRLK35过表达株系的耐盐性检测

对照及过表达株系OE-1、OE-2、OE-3分别经0、150和200 mmol·L-1NaCl处理2 d后，其幼苗的生长均被不同程度地抑制（图3-A）。但在相同NaCl浓度下，过表达转基因株系的生长状况明显优于对照。在150 mmol·L-1NaCl处理2 d后，对照失水严重，出现叶片皱缩卷曲，茎部变细，叶片持绿程度降低并黄化，抗倒伏能力下降，表现出明显受害症状，而过表达株系材料失水不明显，茎部虽变细但仍具有一定的韧性，尤其是株系OE-1较为明显；各材料在200 mmol·L-1NaCl处理2 d后，对照和过表达株系均受害严重，黄化程度高、失水明显、植株整体细弱。对照及转基因株系的地上部与地下部生长均受盐胁迫的抑制（图3-B和图3-C），其中，地上部分相对受抑制程度分别为19.78%（对照）、6.12%（OE-1）、9.36%（OE-2）和8.24%（OE-3）；地下部分相对受抑制程度分别为14.63%（对照）、3.09%（OE-1）、8.92%（OE-2）和3.98%（OE-3）；对照受抑制程度均明显大于转基因株系，但OE-1及OE-3的幼苗及根部在盐处理前后长度均差异不显著。

A：0、150和200 mmol·L-1 NaCl处理2 d后各株系表型，标尺=5 cm；B：0和150 mmol·L-1 NaCl处理3 d后各株系的株高；C：0和150 mmol·L-1 NaCl处理3 d后各株系的根长；D：0和150 mmol·L-1 NaCl处理14 d后各株系地上部分单株干重相对减少量；E：0和150 mmol·L-1 NaCl处理14 d后各株系地下部分单株干重相对减少量；F：150 mmol·L-1 NaCl处理14 d后各株系的死亡率；G：150 mmol·L-1 NaCl处理14 d后各株系的死叶率；*在P＜0.05水平上差异显著（n=3）；**在P＜0.01水平上差异显著（n=3）。下同

将沙培长至四叶期的对照及转基因幼苗在150 mmol·L-1NaCl处理14 d后，对各株系地上部干重、地下部干重进行测定及统计，并计算处理后对照组与处理组单株地上部干重的相对减少量（图3-D）、地下部干重的相对减少量（图3-E），显示对照和各转基因株系地上及地下部干重均减少，其中，地上部分干重相对减少量分别为55.45%（对照）、13.32%（OE-1）、41.08%（OE-2）和31.23%（OE-3）；而地下部分干重相对减少量分别为71.78%、13.29%、52.26%和49.27%（OE-3）；对照经盐处理后地上及地下部的干重减少最明显，各转基因株系经盐处理后地上及地下部的干重也均有不同程度的减少，但整体受影响程度均低于对照；统计150 mmol·L-1处理后各株系的死亡率（图3-F）和死叶率（图3-G），其中死亡率分别为39.56%（对照）、11.78%（OE-1）、25.49%（OE-2）和20.45%（OE-3）；死叶率分别为68.69%（对照）、42.86%（OE-1）、55.69%（OE-2）和47.53%（OE-3）；显示中花11的死亡率和死叶率均比转基因株系高，且转基因株系中OE-1的死亡率和死叶率均低于其他转基因株系，说明转基因株系中OE-1受盐胁迫的影响最小。

2.4 活性氧含量和抗氧化酶活性分析

利用NBT和DAB染色法，对对照及150 mmol·L-1NaCl处理3 d后的OE-1株系中O2-和H2O2进行染色，检测各材料中过氧化物的积累情况。结果显示，盐胁迫下对照叶片经NBT染色呈显著的蓝色，而在DAB染色下为深褐色，而OE-1株系叶片在不同染色下则表现为淡蓝色或基本不着色，显示对照中O2-和H2O2的积累量均高于OE-1株系（图4-A）。而在正常生长条件下，对照及转基因材料中均检测不到明显的O2-和H2O2。

对盐处理前后SOD和POD的活性测定（图4-B和图4-C），结果显示，盐处理后中花11的SOD活性下降，OE-1的SOD活性先上升后下降，且在盐处理后6 h达到最高；盐处理后POD的活性在中花11中先上升后下降，在OE-1中表现为盐处理后6 h下降，之后上升，且处理24 h表现为显著上升。

2.5 盐处理下各响应基因的表达模式

对盐处理前后对照及过表达株系OE-1中部分已知盐响应基因如、、、、和的表达进行了检测（图5）。结果显示，经150 mmol·L-1NaCl处理后，、、、和在对照中花11和OE-1转基因株系中表达均上调，其中，的表达上调明显，在对照中该基因的表达上调约249倍，而在OE-1中该基因的表达在盐处理24 h后上调约470倍，该基因表达上调程度明显高于对照（图5-B）；在盐处理6 h后，在对照和OE-1中的表达量均有提高，之后随盐处理时间的延长则表达量下降，在盐处理24 h表达量降至最低，且在OE-1株系中该基因的相对表达量较对照低（图5-D）。

3 讨论

土壤中含盐量过多、造成土壤溶液渗透压过高引起植物生长发育不良的现象称为盐害。盐害可产生离子胁迫，渗透胁迫及过氧化胁迫，通过破坏细胞中离子平衡，从而抑制酶的活性以及营养物质的供应，干扰细胞中离子代谢，造成过氧化物积累，并降低植物叶绿素含量，进而影响光合作用的正常进行，最终导致植物生长发育受抑制甚至死亡[20-21]。植物具有固着生长的特性，在进化过程中必须形成适应高盐等极端环境的应对机制才可以生存。植物通过感知环境变化，从而对相关基因的表达进行调控来响应盐胁迫。植物的耐盐性受多基因控制，属于数量性状遗传[22]。目前，已从拟南芥、烟草、水稻、玉米等植物中分离和鉴定出大量耐盐相关基因，包括部分转录因子及功能基因，主要在渗透调节、离子转运等方面发挥作用，部分基因功能及盐胁迫信号转导途径也得到了解析和验证[23]。其中类受体蛋白激酶作为植物中最大的一类基因家族，主要参与信号转导、抗病及抗逆反应，对植物生长发育具有重要意义[6,24]。作物逆境生物学实验室前期通过检索胁迫下谷子的蛋白表达谱，鉴定到一个胁迫响应基因，其编码S-类受体蛋白激酶，将其命名为[17]。前期研究中，对其在干旱、盐胁迫、GA、ABA、MeJA等处理下的表达模式进行了分析，结果显示，胁迫及激素处理均可不同程度地诱导的表达，显示该基因可能参与谷子的抗逆过程[16]。

A：150 mmol·L-1 NaCl处理3 d后对对照及OE-1叶片的DAB和NBT染色，标尺=1cm；B：150 mmol·L-1 NaCl处理后对照及OE-1的SOD活性；C：150 mmol·L-1 NaCl处理后对照及OE-1的POD活性；不同小写字母表示差异显著（P<0.05）（n=3）

3.1 SiRLK35过表达株系的耐盐性分析

本研究以谷子异源转化水稻获得的过表达株系可响应盐胁迫的研究结果为基础，从生理、生化结合分子生物学机制等多角度对基因如何调控作物耐盐性进行解析。前期研究显示，在盐胁迫下对照和的OE水稻幼苗生长均受到抑制并表现出一系列如黄化、发育迟缓等受害症状[25]，但过表达株系受抑制程度较小，显示异源转化水稻幼苗具有一定的耐盐性。本研究结合盐处理前后株高、根长、干重变化、死亡率及死叶率等各项指标测定，显示盐害下转基因株系生长受抑制程度均低于对照，其中，OE-1受抑制的程度最小。鉴于基因表达程度与其功能呈正相关，结合3个过表达株系中在OE-1中表达最高，显示OE-1抗盐性高于其他2个株系。盐害下过量的过氧化物积累导致过氧化胁迫，从而对植物造成伤害。为应对盐胁迫，植物通过启动自身的抗氧化酶系统来清除ROS，从而达到缓解伤害的目的。NBT和DAB染色、及SOD和POD活性均显示抗性较强的OE-1株系在盐害下O2-和H2O2积累程度低于对照、且对活性氧的清除能力较高，及其高表达可使植物产生并提高抗盐能力[26]。

图5 盐处理下各响应基因在对照及OE-1中的相对表达量

3.2 SiRLK35参与水稻耐盐性的响应机制

基因功能的行使是通过对其上下游基因的表达进行响应或调控来完成的。本研究选取了部分盐害响应基因，如、、及进行了表达模式的测定。其中是一个双功能基因，编码γ-谷氨酰激酶（γ-GK）和谷氨酸-5-半醛脱氢酶（GSA）2种酶，催化谷氨酸合成脯氨酸，过表达植株表现为较好的根生长和较高的生物量[27-28]；在盐和ABA诱导下表达上调，其过表达水稻株系耐干旱和耐盐性显著提高[29-30]；及作为转录因子，其表达受低温、高盐、干旱胁迫的诱导，超表达该基因能增强水稻对高盐、干旱胁迫的耐受性[31]；超表达能提高转基因水稻在盐胁迫下的存活率[32]。本研究中，各基因在盐胁迫下OE-1中均表现出不同程度的响应。其中在盐胁迫前期响应不明显，但在盐处理24 h表现出较高的表达量。已知编码的蛋白是一种晚期胚胎发育丰富蛋白，是典型的功能基因，作为一类低分子量蛋白，其在细胞中可作为渗透调节剂稳定细胞膜结构，结合离子和防止过氧化，该基因的表达受盐、ABA、PEG及环境胁迫等因素诱导，且随胁迫程度的提高而表达增强，在拟南芥、水稻中的高表达可提高植株对盐胁迫的耐受性[33-35]。作为具有渗透调节功能的典型基因，其在盐胁迫下过表达株系中的高表达在提高受体材料耐盐性的同时，也显示对的表达具有调控作用本研究中编码高亲和Na+转运蛋白的的表达虽然在盐处理6 h表现为上调，但之后随盐处理时间的延长而表达降低，甚至恢复至盐处理前水平[36]。已知表达受K+饥饿诱导，而Na+的过量积累可迅速下调其表达，故在K+缺乏的条件下，可特异的介导根吸收Na+作为营养元素供植物生长所需[37-38]。过表达株系和对照在盐处理后表达模式的变化，推测其在盐处理初期将Na+转运到细胞内，当Na+浓度在细胞中积累至毒害水平时其表达迅速下调来减少Na+向细胞内的转运，从而维持细胞内Na+/K+平衡，降低盐胁迫造成的离子毒害，提高植物对盐胁迫的耐受性。综上，谷子可提高受体材料的耐盐性，其主要通过影响过氧化物的清除机制、调控下游胁迫响应基因如及等的表达及信号途径来实现的。本研究为培育谷子抗盐新品种提供了候选基因资源。

4 结论

谷子可参与盐胁迫响应过程，其过表达株系可通过调控盐胁迫下抗氧化酶活性的变化，降低过氧化物的积累，及调控盐害响应基因如及等的表达及相关信号途径，从而提高受体植株的耐盐性。

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Response of receptor-like protein kinase geneof foxtail millet to salt in heterologous transgenic rice

LI XiaoBo1,2, LI Zhen2, DAI ShaoJun3, PAN JiaoWen2, WANG QingGuo2, Guan YanAn4,5, DING GuoHua1, LIU Wei2,5

(1School of Life Sciences and Technology, Harbin Normal University, Harbin 150025;2Biotechnology Research Center, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Provincial Key Laboratory of Crop Genetic Improvement, Ecology and Physiology, Jinan 250100;3College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University/Development Center of Plant Germplasm Resources, Shanghai 200234;4Crop Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong engineering laboratory for featured crops, Jinan 250100;5College of Life Sciences, Shandong Normal University, Jinan 250014)

Salt stress affects the crop yield and quality, while the crop salt tolerance is regulated by specific genes. Using heterogeneous over-expressed rice lines (OE-1, OE-2, and OE-3) of foxtail millet receptor-like protein kinase gene, the possible mechanisms ofunder salinity will be dissected on phenotypic, physiological and molecular levels.The expressions ofOE-1, OE-2, and OE-3 were analyzed by qRT-PCR. The phenotypes of three-leaf stage seedlings treated with 0, 150 and 200 mmol·L-1NaCl were observed, and the lengths of seedlings and roots were measured after treated with 150 mmol·L-1NaCl for 3 days. The dry weights, death rate and dead leaf rate of four-leaf stage seedlings that treated with 150 mmol·L-1NaCl for 14 days were also measured. OE-1with the highestexpression was further used for DAB and NBT dyeing analysis. The activities of partial antioxidases, and expression patterns of marker genes were detected.There was the highestexpression level in OE-1. The growth of control and OE seedlings were all inhibited under 150 mmol·L-1NaCl. The decreased levels of dry weight, the death rate and dead leaf rate of OE rice were all lower than those of the control, together with the less accumulation of O2-and H2O2, and the higher activities of antioxidases under salinity. Partial of salt responsive genes were up-regulated inOE lines, especially thewas induced about 1.9 times higher after treated with NaCl for 24 h.OE rice lines have tolerance under salinity, and the geneof foxtail millet could participate in salt response by regulation the activities of antioxidases and related signal pathways.

foxtail millet (L.);; salt tolerance; antioxidase; salt responsive genes

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.22.004