作为发展中国家,农业是我国重要的经济支柱之一。棉花产业在农业经济中占有重要地位,并且随着我国纺织品出口量的快速增长,棉花产需缺口逐步扩大。但是由于耕地资源限制,棉粮争地的矛盾日益严重。基于棉花产业的经济和社会效益显著,因此在保护生态的基础之上,发展盐碱旱地棉花产业,有效地解决盐碱地开发利用及棉粮争地问题。转录因子能激活多个抗逆基因的表达,提高植物的抗逆性,因此成为功能基因组研究的一个重要方面。研究表明,NAC转录因子作为植物特有的转录因子,通过响应胁迫应答、激素调控等来提高植物的抗逆性。本工作采用农杆菌介导的芽尖转化技术,获得了转GmNAC4基因棉花,以野生型株系鲁棉21号为对照,对转GmNAC4基因棉花的耐盐性及耐盐的相关机制进行初步探讨。以鲁棉21为野生型对照组,转GmNAC4基因株系G15、G21及G31为实验组,四叶期幼苗在250mM NaCl溶液连续处理21天后,转GmNAC4植株的K+/Na+较野生型植株明显升高,细胞内保持较高的钾钠比；转GmNAC4植株的叶绿素含量最高达到2.28mg g-1 FW,野生型株系仅为2.04 mg g-1 FW;转GmNAC4植株的净光合速率最高达到20.65μmolCO2 m-2s-1,野生型对照株系仅为15.88μmolCO2 m-2s-1;转GmNAC4植株的SOD酶活性及渗透保护物质较野生型株系含量显著提高。转GmNAC4植株的渗透势低于野生型植株,细胞膜的完整性较高。这些生理指标的测定结果表明转GmNAC4基因植株耐盐性明显高于野生型植株。盐胁迫下的种子萌发实验中,盐胁迫前转GmNAC4株系棉花与野生型棉花的出苗率差异并不显著；在50mM盐浓度处理后,转GmNAC4株系棉花与野生型棉花株系的萌发及生长状况开始出现显著性差异；100mM至250mM盐浓度的处理过程中,转GmNAC4株系与野生型株系的出苗率都受到一定程度的盐胁迫影响。但是,250mM盐浓度的处理中转GmNAC4株系的出苗率最高达到32.5%,而野生型株系仅为7.5%,表明转GmNAC4株系的出苗率高于野生型株系。棉花叶盘耐盐性分析实验中,400mM NaCl溶液处理后,转GmNAC4植株叶盘叶绿素含量比野生型植株高25%左右；600mM NaCl溶液处理后,转GmNAC4植株叶盘叶绿素含量比野生型植株高30%左右。PCR及Southern blot检测到GmNAC4基因整合到棉花基因组中。RT-PCR检测中,野生型对照株系没有检测到GmNAC4基因的表达。盐处理后转GmNAC4株系NAC4的表达量比盐处理前增加68.65%-91.45%；转GmNAC4株系中GhSOD的表达量较野生型对照提高6.54%-13.89%；转GmNAC4株系GhProDH表达量较野生型株系最高提高22.43%-33.72%；转GmNAC4株系GhAKTl表达量较野生型植株最高提高25.47%；转GmNAC4株系GhSOS2基因表达量较野生型株系提高18.63%-37.25%；转GmNAC4株系GhDGK基因表达量较野生型株系最高提高37.12%。这些实验数据表明转GmNAC4基因棉花耐盐性显著提高,本工作为棉花耐盐新种质的培育提供了宝贵的资源。