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盐旱等逆境组成的复合胁迫严重影响着植物的生长发育，但植物对复合胁迫的应答机制知之甚少。AtSIS编码固有无序蛋白，响应多种单一逆境胁迫，主要定位于保卫细胞中。本论文对拟南芥野生型、AtSIS过表达体与AtSIS缺失突变体进行苗期NaCl、甘露醇及其双重胁迫，观测胁迫表型、生长指标与生理指标，分析AtSIS在拟南芥对盐旱及其双重胁迫生理响应中的作用；进行盐旱及其双重胁迫、CaCl2、ABA和H2O2处理，以明确AtSIS在不同胁迫下对拟南芥气孔运动的调控；检测AtSIS与相关基因转录水平的变化，研究拟南芥AtSIS响应盐旱非生物胁迫的分子机制。主要研究结果如下：
对四周龄的幼苗进行150mMNaCl、200mM甘露醇及其双重胁迫处理，14d后AtSIS缺失突变体叶片变黄，失水皱缩，比野生型生长状态明显变差；过表达体的莲座叶直径、株重与根长生长显著高于野生型和缺失突变体；AtSIS过表达体的叶绿素、可溶性糖与脯氨酸含量高于野生型，缺失突变体的SOD、POD与CAT抗氧化酶活性低于野生型，而丙二醛与过氧化氢含量缺失突变体高于野生型，可见AtSIS通过影响上述生理指标提高了拟南芥对单一盐旱胁迫、盐旱双重胁迫的耐受性。
取四周龄时完全展开、处于相同叶位且长势一致的莲座叶，分别置于气孔开放液与气孔关闭液中，经NaCl、甘露醇及其双重胁迫处理后，AtSIS过表达体气孔开度均明显低于缺失突变体，表明AtSIS通过促进气孔关闭与抑制气孔开放，增加气孔关闭程度；5mMCaCl2、10mMH2O2与10μMABA处理下，各植株的气孔开度变化率存在显著性差异，表明AtSIS可能是ABA、H2O2和Ca2+调控气孔运动路径中的一个重要组分。以上结果表明，拟南芥AtSIS不完全依赖于ABA信号途径调控气孔运动，并且通过促进气孔关闭与抑制气孔开放两条途径，增强气孔关闭程度，提高植株的抗逆性。
分析盐旱短期胁迫下，拟南芥AtSIS基因、ABA合成基因、盐旱胁迫响应基因、抗氧化酶基因以及气孔运动基因的转录，结果表明，AtSIS的可变剪接体AtSIS.1和AtSIS.2被显著诱导表达；AtSIS负调控ABA合成基因AtNAP与NCED3基因的表达；AtSIS促进维持Na+/K+平衡的HKT1与NHX1的表达，抑制ABA信号响应基因RAB18的表达；AtSIS促进抗氧化酶基因CAT2与CSD2的表达；AtSIS促进气孔运动基因RBOHD与SnrK2.6的表达。
综上所述，拟南芥AtSIS通过改变脯氨酸、SOD酶活性与丙二醛等生理指标，调整植株的生理响应程度；通过促进气孔关闭与抑制气孔开放增强气孔关闭程度；通过负调控ABA合成基因AtNAP与NCED3基因的表达，促进盐胁迫应答基因HKT1与NHX1、抗氧化酶基因CAT2与CSD2的表达，抑制ABA响应基因RAB18的表达，正调控气孔运动基因RBOHD与SnrK2.6的表达，提高了拟南芥对胁迫的耐受性。并且盐旱双重胁迫下，拟南芥生长指标、POD与CAT抗氧化酶活性、气孔开度、基因(AtNAP、NCED3、HKT1、NHX1、CAT2、RBOHD与SnrK2.6)表达的变化，均不是盐旱单独胁迫处理下变化的叠加效应，并且最终的表型性状也不是单独胁迫效应的叠加，所以，拟南芥AtSIS对盐旱双重胁迫的响应不能通过单一盐旱胁迫的叠加效应来判断。
对四周龄的幼苗进行150mMNaCl、200mM甘露醇及其双重胁迫处理，14d后AtSIS缺失突变体叶片变黄，失水皱缩，比野生型生长状态明显变差；过表达体的莲座叶直径、株重与根长生长显著高于野生型和缺失突变体；AtSIS过表达体的叶绿素、可溶性糖与脯氨酸含量高于野生型，缺失突变体的SOD、POD与CAT抗氧化酶活性低于野生型，而丙二醛与过氧化氢含量缺失突变体高于野生型，可见AtSIS通过影响上述生理指标提高了拟南芥对单一盐旱胁迫、盐旱双重胁迫的耐受性。
取四周龄时完全展开、处于相同叶位且长势一致的莲座叶，分别置于气孔开放液与气孔关闭液中，经NaCl、甘露醇及其双重胁迫处理后，AtSIS过表达体气孔开度均明显低于缺失突变体，表明AtSIS通过促进气孔关闭与抑制气孔开放，增加气孔关闭程度；5mMCaCl2、10mMH2O2与10μMABA处理下，各植株的气孔开度变化率存在显著性差异，表明AtSIS可能是ABA、H2O2和Ca2+调控气孔运动路径中的一个重要组分。以上结果表明，拟南芥AtSIS不完全依赖于ABA信号途径调控气孔运动，并且通过促进气孔关闭与抑制气孔开放两条途径，增强气孔关闭程度，提高植株的抗逆性。
分析盐旱短期胁迫下，拟南芥AtSIS基因、ABA合成基因、盐旱胁迫响应基因、抗氧化酶基因以及气孔运动基因的转录，结果表明，AtSIS的可变剪接体AtSIS.1和AtSIS.2被显著诱导表达；AtSIS负调控ABA合成基因AtNAP与NCED3基因的表达；AtSIS促进维持Na+/K+平衡的HKT1与NHX1的表达，抑制ABA信号响应基因RAB18的表达；AtSIS促进抗氧化酶基因CAT2与CSD2的表达；AtSIS促进气孔运动基因RBOHD与SnrK2.6的表达。
综上所述，拟南芥AtSIS通过改变脯氨酸、SOD酶活性与丙二醛等生理指标，调整植株的生理响应程度；通过促进气孔关闭与抑制气孔开放增强气孔关闭程度；通过负调控ABA合成基因AtNAP与NCED3基因的表达，促进盐胁迫应答基因HKT1与NHX1、抗氧化酶基因CAT2与CSD2的表达，抑制ABA响应基因RAB18的表达，正调控气孔运动基因RBOHD与SnrK2.6的表达，提高了拟南芥对胁迫的耐受性。并且盐旱双重胁迫下，拟南芥生长指标、POD与CAT抗氧化酶活性、气孔开度、基因(AtNAP、NCED3、HKT1、NHX1、CAT2、RBOHD与SnrK2.6)表达的变化，均不是盐旱单独胁迫处理下变化的叠加效应，并且最终的表型性状也不是单独胁迫效应的叠加，所以，拟南芥AtSIS对盐旱双重胁迫的响应不能通过单一盐旱胁迫的叠加效应来判断。