海马齿(Sesuvium portulacastrum)属于番杏科海马齿属，是一种生长在海边沙地及河流入海口两岸滩涂地带的多年生匍匐性红树林伴生肉质草本植物。由于生活环境的特殊性，海马齿可以常年在海水浇灌下正常生长，并完成其生活史，属于典型的盐生植物。同时，海马齿对于其他的逆境比如：干旱，低温和重金属等也具有很高的耐受性。　　 为揭示海马齿耐盐的生理和分子基础及其机制，本实验室采用抑制差减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization，SSH)，成功构建了海水诱导下海马齿根系差异表达基因cDNA文库，获得了一批差异表达的EST序列。在对部分差减EST序列分析时发现，SpSSH860编码的氨基酸序列与其他植物来源的胚胎发育晚期丰富蛋白Lea5具有较高的同源性。为深入研究与EST SpSSH860对应基因的结构和功能，本研究克隆了相应基因全长的cDNA，分析了其结构特征、表达谱并对其功能进行了探讨。　　 主要研究结果如下：　　 1.采用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技术，从海马齿中成功克隆了胚胎发育晚期丰富蛋白基因，命名为命名为SpLea5。(GenBank登录号：HQ427488)。经序列测定和分析表明，该基因cDNA全长685bp，含有146bp的5端非编码区、245bp的3’端非编码区和一个294bp的开放阅读框，编码97个氨基酸残基。其基因组序列还有一个内含子和两个外显子。　　 2.生物信息学分析表明，SpLea5基因拥有Lea5家族共有的保守残基W(A/V)PDP(V/I)TGYYRPE。利用系统进化分析，推测编码的氨基酸序列与柽柳(Tamarixandrossowii，ABG54481)、烟草(Nicotiana tabacum，AAC06242)、温州蜜柑(Citrus unshiu，ABD93882)、大豆(Glycine max，AAB38782)和陆地棉(Gossypiumhirsutum，P46522)中相应的Lea5序列的一致性分别达到54％、52％、47％、44％和41％。分子进化树分析，表明该基因与柽柳的进化关系最近。　　 3.利用半定量RT-PCR技术分析了SpLea5的表达特征。结果显示，SpLea5的表达具有明显的组织差异性，海马齿根中的表达量最强，茎次之，最少的是叶片。海水、NaCl、ABA和干旱(PEG)等非生物胁迫均能诱导SpLea5基因的表达，推测该基因可能参与了海马齿对非生物胁迫的分子响应。　　 4.为更深入确切了解该基因在非生物胁迫的分子响应中的作用，成功构建原核表达载体pET-30a-SpLea5，获得了特异表达蛋白，为对其以后的蛋白质的理化性质研究打下了基础；同时，成功构建了植物表达载体pCAMBIA1304-SpLea5，通过根癌农杆菌介导的叶盘转化法获得了41株转基因烟草植株。抗逆性实验结果表明，转基因烟草对干旱和高盐都有很好的抗性。　　 结论：SpLea5在海马齿中具有明显的组织差异性，海马齿根中的表达量最强，茎次之，最少的是叶片。海水、NaCl、ABA和干旱(PEG)均能诱导SpLea5基因的表达。可推导SpLea5基因在海马齿能够长期生活在海水中，并能完成生活史中发挥了一定的作用。通过在烟草中过量表达SpLea5，结合干旱和高盐的胁迫处理，实验研究证实，可以显著提高转基因烟草的抗逆性，进一步验证了SpLea5基因在提高植物抗逆方面的作用。