西伯利亚白刺（Nitraria sibirica Pall）是一种典型的盐生植物,隶属蒺藜科（Zygophyllaceae）白刺属（Nitraria）,生长在盐、碱和干旱胁迫的恶劣环境中,蕴含丰富的抗逆基因资源,具有重要的科研价值。Na+/H+逆向转运蛋白在植物抵御盐胁迫过程中发挥重要的作用,其中质膜Na+/H+逆向转运蛋白（SOS1）能够将胞质中过量的Na+排出到胞外;液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白（NHX1）能够将胞质中过量的Na+逆浓度梯度转运至液泡中,二者均可减少胞质内Na+的累积,维持细胞的离子稳态,从而抵御盐胁迫带来的伤害。因此,研究西伯利亚白刺的NsSOS1和NsNHX1基因并将其应用到经济作物的遗传改良具有现实意义。本研究利用转录组测序技术对西伯利亚白刺的耐盐机理进行了初步研究,并在前期克隆了西伯利亚白刺耐盐相关基因NsSOS1和NsNHX1及其启动子序列的基础上,深入分析了其表达特性并探究了其对转基因杨树耐盐性的影响。盐胁迫西伯利亚白刺的转录组分析发现,差异表达基因主要注释到植物激素信号转导、苯丙烷生物合成、植物-病原体相互作用、淀粉和蔗糖代谢等信号途径。在盐胁迫条件下,白刺Na+/H+逆向转运蛋白基因家族中NsNHX1和NsSOS1的表达水平显著上调。启动子驱动GUS报告基因在木本模式植物杨树中异源表达的结果表明,NsSOS1的表达受茉莉酸甲酯、赤霉素、NaCl、4℃和甘露醇的诱导;NsNHX1的表达受茉莉酸甲酯、赤霉素、乙烯利、NaCl和甘露醇的诱导。对转NsSOS1基因杨树进行耐盐性检测发现,转基因杨树的株高增长量、叶绿素含量、叶片相对含水量、根生物量、抗氧化酶类活性和脯氨酸含量均高于非转基因植株（Non-transgenic,NT）,而丙二醛含量显著低于NT,表明过表达NsSOS1基因能够提高转基因杨树的耐盐性。前期研究结果证实过表达NsNHX1能够提高转基因杨树的耐盐性,在此对两种转基因杨树的Na+和K+含量进行检测,结果显示过表达NsSOS1减少了转基因植株Na+的含量,过表达NsNHX1增加了转基因植株Na+的含量,表明NsSOS1介导了过量Na+的外排,NsNHX1介导了过量Na+的区隔化,它们对提高转基因杨树耐盐性有重要作用。对两种转基因杨树响应盐胁迫的转录组进行分析,发现NsSOS1和NsNHX1在转基因杨树中的过表达引起了植物激素信号转导、植物-病原体互作、植物MAPK信号途径和苯丙烷的生物合成等信号途径中相关基因表达水平的显著改变,这些途径协同作用增强了转基因杨树对盐胁迫的耐受性。本研究为探究西伯利亚白刺的耐盐机制,解析NsSOS1和NsNHX1基因的表达特性和作用机制,以及利用西伯利亚白刺耐盐基因资源进行农林作物的遗传改良提供了理论和实验依据。