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甜菜碱(glycinebetaine，简称betaine)是广泛存在于生物体内的一种有效的渗透保护物质。高等植物中，以胆碱为底物，经两步酶促氧化生成甜菜碱，中间产物为甜菜碱醛：催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶(cholinemonooxygenase，CMO；EC1.14.15.7)，催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶(betainealdehydedehydrogenase，BADH；EC1.2.1.8)。菊科作为中央种子目的一员、被子植物的第一大科，蕴含着极其丰富的甜菜碱及其基因资源。本文首次以多种菊科植物为材料，研究了NaCl胁迫对甘菊(Dendranthemalavandulifolium)、黄花蒿(Artemisiaannua)、高山蓍(Achilleaalpina)、紫菀(Astertataricus)等4种植物叶片甜菜碱积累的影响。在此基础上，初步确定甘菊作为研究甜菜碱合成酶基因的适宜材料，进行了盐胁迫条件下甘菊胆碱单加氧酶基因片段的克隆，并研究了BADH基因转录水平上的表达特性。通过本论文的研究可以得出以下主要结论：
1、通过对部分菊科植物叶片的甜菜碱提取和含量测定，获得了一种改进的雷氏盐——紫外可见分光光度法测定植物组织中甜菜碱含量的方法。该法采用蒸馏水浸提植物叶片24h，与雷氏盐反应后经紫外分光光度比色测定其甜菜碱含量，各样品的平行测定变异系数均在5％以下，加样回收率为99.86％～101.04％，具有较高的精密度和准确度，并且简单方便、快速经济。
2、分别对甘菊、黄花蒿、高山蓍、紫菀四种植物材料进行50mmol·L-1、100mmol·L-1、200mmol·L-1、300mmol·L-1、400mmol·L-1NaCl浓度的胁迫处理，结果表明：持续处理7天后，甘菊、黄花蒿、高山蓍、紫菀等四种植物叶片中甜菜碱含量均随盐浓度的增大而增加，且盐处理前后甜菜碱含量的变化高于已测定的其它植物；其中，甘菊幼苗对NaCl胁迫响应最为显著，300mmol·L-1NaCl处理的甘菊叶片中甜菜碱含量为对照的16.67倍。
3、根据已发表的植物胆碱单加氧酶(CMO)基因氨基酸保守序列，设计简并引物，进行RT-PCR与半嵌套PCR，首次从甘菊中获得了核苷酸序列长为603bp、编码201个氨基酸的CMO基因cDNA片段，将其氨基酸序列与GeneBank中已登录的几种植物的CMO氨基酸序列相应片断进行比较，发现同源性为50％左右。该序列包含了植物CMO蛋白保守的两个功能区：
(1)保守的Rieske型[2Fe-2S]结合区的两组Cys-His对：C-X-H-X15-17-C-X-X-H。
(2)保守的多铁原子核结合域“DNYLD”和“HVPYAH”：
4、利用RT-PCR的方法从甘菊中克隆得到一个长度为610bp、编码202个氨基酸的甘菊BADH基因cDNA片段，并用Northern印迹杂交法分析甘菊BADH基因的表达特性。结果表明，50mmol·L-1NaCl处理的甘菊幼苗，其叶片BADHmRNA水平在处理9d时达到最高，约为对照植株的2-3倍，这与在菠菜、甜菜、山菠菜、高粱等的研究结果相类似，说明甘菊BADH基因的表达是受盐胁迫诱导的；而在200mmol·L-1NaCl处理的甘菊成株叶片中，BADHmRNA水平在处理后的1d、2d、3d中均未发生明显变化。