轉(zhuǎn)codA基因番茄提高耐鹽性的研究.pdf

1、番茄(Lycopersicon esculentum.moneymaker)作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，在世界范圍內(nèi)分布廣泛。植物在生長和發(fā)育的整個(gè)生命周期中，面臨著多種逆境環(huán)境。鹽分脅迫是常見的一種非生物脅迫因子，對作物的生長和產(chǎn)量造成嚴(yán)重的影響。在鹽漬、干旱等脅迫環(huán)境中，植物細(xì)胞內(nèi)通常積累一些相容性物質(zhì)，從而減輕非生物脅迫對植物造成的傷害。甜菜堿是目前研究最多，也是最有效的可溶性物質(zhì)，可以提高植物對低溫、高溫、鹽脅迫的耐性。
　　

2、 本實(shí)驗(yàn)利用野生型番茄(WT)和轉(zhuǎn)膽堿氧化酶(codA)基因的番茄為試驗(yàn)材料，通過測定幼苗生長量、光合及葉綠素?zé)晒鈪?shù)、活性氧的產(chǎn)生、活性氧清除酶的活性以及鉀離子流速等指標(biāo)，研究甜菜堿對提高番茄幼苗耐鹽性的生理機(jī)制。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 (1)鹽脅迫條件下，番茄幼苗的生長發(fā)育受到抑制。與野生型相比，鹽脅迫下轉(zhuǎn)codA基因番茄的生長量(株高、根長、鮮重)的下降程度較小。表明轉(zhuǎn)codA基因番茄提高了幼苗對鹽脅迫的耐性。

3、　　 (2)鹽脅迫降低番茄的光合速率、實(shí)際光化學(xué)效率(φPSⅡ)和PSⅡ最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)。但與野生型對照相比，轉(zhuǎn)codA基因番茄的Fv/Fm、φPSⅡ、PnT降幅度較低。結(jié)果表明轉(zhuǎn)codA基因番茄有利于維持鹽脅迫下光合機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性，減輕對PSⅡ的光抑制。
　　 (3)鹽脅迫下番茄體內(nèi)H2O2、O2-的積累明顯增加，而轉(zhuǎn)codA基因番茄體內(nèi)活性氧的積累較少。鹽脅迫下轉(zhuǎn)codA基因番茄通過維持較高的超氧化物歧化酶(SO

4、D)、過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性，增強(qiáng)了活性氧清除能力，減輕活性氧對光合機(jī)構(gòu)的傷害。
　　 (4)鹽脅迫條件下，轉(zhuǎn)codA基因番茄抗氧化酶活性高于野生型番茄，降低膜脂過氧化程度，維持膜的穩(wěn)定性，降低由于活性氧的積累而造成的膜脂過氧化程度，從而維持細(xì)胞膜的完整性。
　　 (5)正常條件下，轉(zhuǎn)基因番茄幼根中K+含量高于野生型番茄，經(jīng)過5mM甜菜堿孵育的野生型番茄根中的K+含量同樣也略高于野生型番茄

5、，鹽處理1天后，鉀離子含量降低，而未經(jīng)甜菜堿孵育的野生型番茄根中鉀離子含量下降程度最大。
　　 (6)非損傷微測結(jié)果顯示，不管是瞬時(shí)加入NaCl還是NaCl處理一天，轉(zhuǎn)codA基因番茄幼根中的鉀離子外流程度都要低于野生型番茄，表明轉(zhuǎn)基因番茄合成的甜菜堿緩解了NaCl引起的鉀離子外流。外源施加不同濃度的甜菜堿同樣減少了NaCl引起的鉀離子外流。
　　 上述結(jié)果表明，甜菜堿可能提高抗氧化酶的活性，進(jìn)而提高活性氧的清除能力，緩