過(guò)量表達(dá)PtAPX基因?qū)煵莸钟摺⒌蜏孛{迫的影響.pdf

1、煙草(Nicotiana tabacumL.)是茄科一年生或有限多年生的草本植物,其生長(zhǎng)的溫度范圍較廣,在8-38℃之間,但最適合的生長(zhǎng)溫度是22-28℃。然而在現(xiàn)實(shí)煙草生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,并非一直處于最適宜的環(huán)境溫度中,偶爾也會(huì)遭遇高溫或者低溫的脅迫,影響煙草正常的生長(zhǎng)發(fā)育。當(dāng)外界環(huán)境溫度變化幅度超過(guò)植物的耐受范圍時(shí),植物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生并積累大量的活性氧,會(huì)導(dǎo)致植物受到氧化脅迫傷害。當(dāng)今全球環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,氣候變化劇烈,植物遭受溫度脅迫的可

2、能性大大提高,因此選育抗性品種或培育較強(qiáng)抗性的轉(zhuǎn)基因植物尤顯重要。
　　煙草是植物生物學(xué)研究領(lǐng)域重要的模式植物之一,本研究在實(shí)驗(yàn)室前期工作基礎(chǔ)上,挑選具有代表性的毛白楊A(yù)PX-Ⅸ基因(胞質(zhì)型)、APX-Ⅶ(胞質(zhì)型)和APX-Ⅵ(葉綠體型)基因作為研究對(duì)象,選用5-7個(gè)轉(zhuǎn)PtAPX基因煙草株系的T1代種子進(jìn)行無(wú)菌條件下萌發(fā)、分株,待試管苗長(zhǎng)到合適大小時(shí),選取長(zhǎng)勢(shì)大體一致的植株分別進(jìn)行高溫和低溫處理,測(cè)定它們的各項(xiàng)生理生化指標(biāo),分析轉(zhuǎn)

3、基因煙草在遭受高、低溫脅迫時(shí)的抗性強(qiáng)弱。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)高溫脅迫后,野生型和轉(zhuǎn)基因煙草葉片均出現(xiàn)萎蔫、葉片邊緣卷曲的現(xiàn)象,恢復(fù)14d后,野生型煙草葉片萎蔫黃化現(xiàn)象較轉(zhuǎn)基因煙草明顯。
　　(2)低溫脅迫后,野生型和轉(zhuǎn)基因煙草葉片上均出現(xiàn)水漬狀,恢復(fù)過(guò)程中,當(dāng)野生型煙草葉片萎蔫、缺綠明顯時(shí),轉(zhuǎn)基因煙草還能保持相對(duì)較好的狀態(tài)。
　　(3)野生型煙草和轉(zhuǎn)基因煙草受到高溫脅迫時(shí),體內(nèi)APX酶活性升高,加快清除體內(nèi)活

4、性氧的速率;APX過(guò)量表達(dá)促使植株加快AsA的還原反應(yīng),AsA消耗量增大,含量降低;膜脂發(fā)生過(guò)氧化,使得葉片內(nèi)MDA和H2O2含量升高;細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到破壞,葉綠體解體釋放葉綠素使葉綠素含量下降;細(xì)胞膜通透性增大使大量離子外滲,相對(duì)電導(dǎo)率升高。恢復(fù)期間APX酶活未能下降到脅迫之前水平,說(shuō)明45℃高溫對(duì)煙草造成了傷害,使其一直處于過(guò)表達(dá)狀態(tài),AsA、H2O2、MDA、葉綠素含量及相對(duì)電導(dǎo)率均能恢復(fù)到脅迫前水平,且轉(zhuǎn)基因煙草不論在脅迫