南瓜根系发达、抗逆性强,常被用作西瓜及其他葫芦科作物的砧木。课题组前期研究发现,采用耐盐南瓜砧木嫁接黄瓜可以有效限制Na~+向地上部运输,提高黄瓜的耐盐能力。Cm HKT1是Na~+转运蛋白,主要功能是卸载木质部的Na~+,关于Cm HKT1参与盐胁迫响应的分子调控机制仍然未知。ERF是植物特有的转录因子家族之一,能够参与多种植物逆境调控。截至目前,在多个植物体全基因组中鉴定了ERF家族成员,而南瓜中未有报道。因此,本论文研究工作从南瓜ERF基因家族鉴定和盐胁迫下表达谱分析、南瓜Cm HKT1互作蛋白的筛选及功能验证两个方面开展,所取得的结果如下:1. 利用生物信息学方法在南瓜全基因组中共鉴定到131个ERF家族成员。根据系统进化树聚类关系,将南瓜ERF成员分为12个小组。南瓜ERF家族成员均含有3个β折叠、1个α螺旋,同一个ERF小组内motif数量、种类以及排列顺序具有一致性,进一步说明分组的可靠性。2. 南瓜131个ERF成员中大约17%来源于散点复制,81%来源于染色体片段复制。伴随着南瓜最近一次(30 MYA,Ks～0.1-0.7)全基因组复制时间的发生,ERF基因家族得到了扩张,纯化选择是驱动南瓜ERF基因家族进化的主要方式。3. 大部分ERF成员在根系和下胚轴中的表达水平明显高于其他组织,同一小组内的ERF表达模式不同,说明同组成员在南瓜盐胁迫响应过程中起着不同的作用。盐胁迫处理条件下,南瓜根系中ERF差异基因数量最多。ERF转录因子可以直接或间接参与多个逆境调控途径,一些逆境响应基因会受到CBF亚族的调控。Cmo Ch01G014870.1和Cmo Ch16G001580.1(CBF)在根系中上调表达,且两者同属于III小组,表明III小组成员在根系盐胁迫调控途径中发挥着重要作用。4. 通过膜蛋白文库筛选得到与Cm HKT1互作蛋白Cm CNIH1(Cmo Ch07G013500.1),属于CNIH家族成员,参与COPⅡ和COPI囊泡介导的细胞内膜泡运输过程,实现跨膜蛋白的正确转运。通过酵母点对点和萤火虫荧光素酶互补验证手段均表明Cm HKT1与Cm CNIH1存在互作关系。Cm CNIH1含有3个跨膜结构域,属于跨膜蛋白且定位于质膜上,存在与Cm HKT1结合的物理空间。Cm CNIH1在根系中的表达量最高,说明其很有可能参与根系的某些生理活动。5. 利用发根农杆菌介导的CRISPR/Cas9基因编辑技术进行Cm CNIH1基因功能研究。结果发现,南瓜根部Cm CNIH1编辑后木质部以及地上部的Na~+浓度显著高于野生型,说明根部Cm CNIH1编辑后降低植株耐盐性。此外,Cm CNIH1被编辑后不会影响Cm HKT1基因的表达,这一结果表明南瓜Cm CNIH1被编辑后,使得Cm HKT1蛋白不能被转运到质膜上,导致地上部Na~+浓度升高,植株耐盐性降低,但还需要结合南瓜编辑植株Cm HKT1的亚细胞定位实验结果进行验证。