高溫脅迫對(duì)轉(zhuǎn)甜椒甘油-3-磷酸酰基轉(zhuǎn)移酶基因煙草PSⅡ光化學(xué)活性的影響.pdf

1、植物在生長發(fā)育過程中經(jīng)常會(huì)遭受到強(qiáng)光、高溫、低溫、干旱和澇害等逆境脅迫，從而影響植物正常的生理生化代謝過程。溫度是限制植物生長、發(fā)育及產(chǎn)量的重要環(huán)境因子，特別是近年來，隨著工業(yè)發(fā)展，大量排放CO2，大氣中的CO2濃度不斷升高，形成“溫室效應(yīng)”，氣溫持續(xù)升高，導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成越來越嚴(yán)重的損失，因此，高溫對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響日益受到人們的重視。生物膜上各種脂類的飽和程度與植物對(duì)溫度逆境的響應(yīng)有著密切的關(guān)系。甘油-

2、3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（GPAT：EC2.3.1.15）作為甘油脂合成途徑中的第一個(gè)酶，對(duì)不同底物的選擇性差異影響類囊體膜甘油脂的飽和程度，因此GPAT在植物膜系統(tǒng)對(duì)溫度的響應(yīng)過程中起重要作用。本文以轉(zhuǎn)正義甜椒甘油-3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（CaGPAT）基因煙草和野生型煙草為實(shí)驗(yàn)材料，研究了轉(zhuǎn)基因煙草類囊體膜脂組成的變化、高溫脅迫下轉(zhuǎn)基因煙草PSII對(duì)光能的吸收、電子傳遞能力及光化學(xué)活性的影響，為轉(zhuǎn)基因改良作物新品種，提高抗逆性提供理論參考。主

3、要結(jié)果如下：
　　 1、轉(zhuǎn)甜椒GPAT基因煙草類囊體膜脂類的相對(duì)含量變化不大，PG含量稍有上升。但是，類囊體膜脂的單半乳糖甘油二脂（MGDG），雙半乳糖甘油二脂（DGDG），硫代異鼠李糖甘油二脂（SQDG）和磷脂酰甘油（PG）的飽和程度均上升，其中MGDG飽和程度增加了16.2％，上升幅度最為顯著。
　　 2、隨著脅迫溫度的升高，轉(zhuǎn)基因煙草植株與野生型植株P(guān)n，F(xiàn)v/Fm，ФPSⅡ，F(xiàn)v'/Fm’，qP不斷降低，二者變化

4、趨勢相同，在35℃時(shí)無明顯差異，40～48℃之間轉(zhuǎn)基因植株下降的幅度明顯小于野生型，48℃脅迫下差異最為顯著。隨著脅迫溫度的升高，轉(zhuǎn)基因煙草植株Fo，NPQ上升幅度小于野生型植株，說明轉(zhuǎn)基因煙草植株P(guān)SⅡ在高溫下能夠維持較高的光化學(xué)活性，從而在一定的程度上維持較高的光合速率，提高了轉(zhuǎn)基因煙草耐高溫能力。
　　 3、在35～44℃溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)基因煙草和野生型煙草的QA還原程度和還原速率均增加，表明QA到QB的電子傳遞的受到抑制。

5、轉(zhuǎn)基因煙草的電子傳遞受抑制程度小，表明轉(zhuǎn)基因植株改變膜脂組分后PSⅡ的電子受體耐高溫的能力顯著提高。高溫?fù)p傷電子傳遞體，導(dǎo)致受體接受電子的能力減弱，電子受體庫因而變小，QA氧化還原次數(shù)也隨之減小，野生型煙草PSⅡ的電子受體庫耐受高溫的能力小于轉(zhuǎn)基因煙草。
　　 4、48℃高溫脅迫后，轉(zhuǎn)正義甜椒GPAT基因煙草膜系統(tǒng)受傷害程度較輕，F(xiàn)K/FJ，ψo(hù)和Fv'/Fm’的變化幅度較小，F(xiàn)v/Fm，ФPSⅡ維持在相對(duì)較高的水平。這說明轉(zhuǎn)基