生物科学

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窃巩鄂
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1 中国农学通报 2015,31(34): Chinese Agricultural Science Bulletin 低温胁迫对转高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草抗氧化酶系统的影响陈霞, 李宜珅, 仇奕之, 何文平, 杨宁 ( 西北师范大学生命科学学院, 兰州 ) 摘要 : 为研究高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 转基因烟草对低温胁迫的生理响应, 采用 4 0 低温胁迫, 揭示了 CbPLDα CbPLDβ 基因在植物抵抗低温中的作用结果表明 : 随着 4 胁迫时间的延长, 野生型烟草和转基因烟草的丙二醛 (MDA) 含量和超氧化物歧化酶 (SOD) 活性以及抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活性均呈增加趋势, 过氧化物酶 (POD) 和过氧化氢酶 (CAT) 活性则呈先上升后下降趋势 0 胁迫条件下, 野生型烟草和转基因烟草的丙二醛 (MDA) 含量和过氧化氢酶 (CAT) 活性以及抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 均先上升后下降, 过氧化物酶 (POD) 和超氧化物歧化酶 (SOD) 活性呈增加趋势 CbPLDα CbPLDβ 转基因活性烟草的 MDA 含量显著低于野生型烟草植株, 而抗氧化酶活性显著高于野生型烟草对照, 且转基因烟草对 0 低温胁迫的响应更积极敏感 CbPLDα CbPLDβ 基因的导入提高了烟草幼苗的抗低温能力关键词 : 转基因烟草 ;CbPLDα;CbPLDβ; 低温胁迫 ; 抗氧化物酶中图分类号 :Q94 文献标志码 :A 论文编号 :casb Effect of Low Temperature Stress on Antioxidant System of CbPLDα and CbPLDβ Transgenic Tobaccos Chen Xia, Li Yishen, Qiu Yizhi, He Wenping, Yang Ning (College of Life Science, Northwest Normal University, Lanzhou ) Abstract: To study the physiological response of Chorispora bungeana CbPLDα and CbPLDβ transgenic tobacco to low temperature, the authors used 4 and 0 temperature stresses to reveal the role of CbPLDα and CbPLDβ in low temperature resistance in plants. The results showed that the content of MDA, the activity of SOD and APX increased under 4 treatment, while the activity of POD and CAT decreased with the time. However, under 0 treatment, the content of MDA, the activity of CAT and APX decreased with the time, while the activity of SOD and POD increased. Under the cold stress, the activities of POD, SOD and CAT in transgenic tobacco plants were obviously higher than those in the non-transgenic tobacco plants. The contents of MDA in transgenic tobacco plants were obviously lower than those in the non-transgenic tobacco plants. The results showed that the over expressing of CbPLDα and CbPLDβ gene improved the cold resistance of tobacco. Key words: transgenic tobacco; CbPLDα; CbPLDβ; low temperature; antioxidant system 0 引言低温是主要的环境胁迫因子之一, 它也是限制植物地理分布和产量的重要影响因子之一 [1] 低温在植物的整个生长发育过程中都会造成不利的影响, 尤其基金项目 : 国家自然科学基金高山离子芥细胞磷脂酶 D 在植物抗寒生理生态中的调控机制研究 ( ); 国家自然科学基金磷脂酶响应二萜类化感物质作用的分子及生理调控机制研究 ( ) 第一作者简介 : 陈霞, 女,1989 年出生, 甘肃兰州人, 在读硕士, 主要从事植物分子细胞生物学研究通信地址 : 甘肃兰州西北师范大学新校区生命科学学院, @qq.com 通讯作者 : 杨宁, 女,1973 年出生, 山东青州人, 教授, 博士, 主要从事植物分子细胞生物学研究通信地址 : 甘肃兰州西北师范大学新校区生命科学学院, xbsd-yn@163.com 收稿日期 : , 修回日期 :

2 210 中国农学通报是早期生长的关键时期, 短期气温骤降, 低温期的延长会降低光能的吸收和利用, 影响植物的正常生长, 造成产量和品质的下降磷脂酶 D(phospholipose D, PLD) 是植物组织中普遍存在的一种酶,PLD 在膜脂降解中起重要作用, 其激活能够使细胞膜中脂质组成发生变化, 从而影响细 [2] 胞膜在不同环境条件下的稳定性本实验室克隆获得了高山离子芥的 CbPLDα(Gen Bank 登录号为 KF248008) CbPLDβ(Gen Bank 登录号为 HM756247) 基因, 并研究发现,CbPLD 基因参与了高山离子芥抵抗低温的过程, 在低温胁迫条件下高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因的表达量均增加, 且高山离子芥 CbPLDβ 的表达受到 ABA 盐 H 2O 2 和热胁迫的诱导通过 Western-blot 杂交得到蛋白条带的明亮度与胁迫处理之间存在相关性, 且 CbPLD 蛋白质水平变化趋势与 CbPLD 基因的转录水平基本一致, 推测认为, 转录 [3-4] 水平的增加导致了蛋白水平的增加笔者成功将高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因构建到表达载体 PBI121 上, 利用农杆菌介导的叶盘法侵染烟草, 并获 [5] 得转基因烟草 T 1 代种子为进一步研究高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因在低温胁迫下的响应机制, 测定了转基因烟草的抗氧化酶系生理指标本研究以转高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草和野生型烟草为材料, 在 4 0 低温胁迫条件下, 对烟草幼苗抗氧化酶活性和丙二醛 (MDA) 含量变化进行测定, 检测转高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草对低温胁迫的抗性, 旨在为揭示高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 基因在植物感应低温中的作用以及植物的低温抗性机理奠定基础 1 材料与方法 1.1 材料的培养转 CbPLDα CbPLDβ 基因的烟草 Y1 Y2 和野生型 (CK) 烟草种子经精选后,70% 酒精消毒 3 min,1.5% 的次氯酸钠消毒 10 min, 灭菌水冲洗 5~6 次, 转入 MS 灭菌培养基的平板上, 转基因烟草培养基含卡那霉素, 野生型烟草培养基中不含卡那霉素培养皿封口后于 25 光照 16 h/d 培养,2 周后将萌发的小苗移植无菌培养瓶, 生根后移栽到盆中, 进行低温胁迫 1.2 材料处理将培养的转基因烟草和野生型烟草放入 4 0 培养箱低温胁迫处理时间为 h 取相同部位的叶片用于实验测定 1.3 实验方法叶片生理生化指标的测定 : 丙二醛 (MDA) 含量采用硫代巴比妥酸法测定 [6],CAT 活性 SOD 活性 POD [7] 活性 APX 活性测定参照 Shah 等的方法,APX 活性测定参照 Asada [8] 的方法 1.4 数据分析实验数据至少重复 3 次, 数据利用 SPSS 17.0 进行单因素方差分析, 作图在 WPS Excel 软件下完成 2 结果与分析 2.1 低温胁迫下烟草超氧化物歧化酶 (SOD) 的变化 SOD 是细胞内的重要保护酶, 它在生物体内活性的高低可以作为表征细胞衰老与死亡的直观指标之一如图 1 所示, 在 4 低温胁迫条件下, 野生型烟草和转基因烟草植株的 SOD 活性呈现先升后降再升高的趋势在非胁迫条件下, 转 CbPLDα 基因烟草的 SOD 活性是野生型烟草的 1.15 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.25 倍胁迫 24 h,sod 活性略有降低, 但转基因烟草的活性下降较之野生型烟草缓慢 4 处理 72 h, 转基因烟草的 SOD 活性达到最大值 ( U/g), 显著高于野生型烟草 (P<0.01), 转 CbPLDα 基因烟草的 SOD 活性是野生型烟草的 1.25 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.08 倍 SOD 活性 /[U/(g FW) 在 0 低温胁迫下, 转基因烟草及对照烟草植株 SOD 活性均显著升高 (P<0.01), 在非胁迫条件下转 CbPLDα 基因烟草的 SOD 活性是野生型烟草的 2.12 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 2.87 倍随着胁迫时间的延长, 转基因烟草的 SOD 活性显著升高 (P<0.01),72 h 时达到最大值 ( U/g) 此时, 转 CbPLDα 基因烟草的 SOD 活性是野生型烟草的 1.16 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.17 倍 ( 图 2) 时间 CK 为野生型烟草植株 ;Y1 为转 CbPLDα 烟草 ;Y2 为转 CbPLDβ 烟草 a b c 表示 P<0.01 下同图 1 4 低温胁迫对转基因烟草 SOD 酶活性的影响

3 陈霞等 : 低温胁迫对转高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草抗氧化酶系统的影响 211 SOD 活性 /[U/(g FW) 条件下, 转 CbPLDα 基因烟草的 POD 活性是野生型烟草的 1.08 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.32 倍 ; 随着胁迫时间的延长转基因烟草和野生型烟草的 POD 活性均呈现先升后降的趋势, 在胁迫 48 h 时, 转基因烟草的活性达到最大值 ( U/g), 其中转 CbPLDα 基因烟草的 POD 活性是野生型烟草的 1.3 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.46 倍,48 h 后转基因烟草和野生型烟草的 POD 活性均有小幅度下降 2.2 低温胁迫对转基因烟草过氧化物酶 (POD) 活性的影响时间 POD 是防止膜脂过氧化的重要酶类图 3 表明, 在 4 低温胁迫过程中, 转基因烟草和野生型烟草的 POD 活性随着低温胁迫时间的延长均呈上升趋势, 但野生型烟草的上升幅度低于转基因烟草未经低温胁迫时转基因烟草的 POD 活性显著高于野生型烟草, 转 CbPLDα 基因烟草的 POD 活性是野生型烟草的 2.02 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.56 倍 ;4 处理 48 h 时, 烟草 POD 的活性达到最大值 ( U/g) 此时, 转 CbPLDα 基因烟草的 POD 活性是野生型烟草的 3.2 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 2.23 倍 72 h 时, 转基因烟草和野生型烟草的 POD 活性均下降, 但转基因烟草 POD 活性的下降幅度显著低于野生型烟草 (P<0.01) POD 活性 /[U/(g FW) 图 2 0 低温胁迫对转基因烟草 SOD 酶活性的影响如图 4 所示, 在 0 胁迫条件下, 转基因烟草和野生型烟草的 POD 活性均显著增加 (P<0.01) 在非胁迫时间图 3 4 低温胁迫对转基因烟草 POD 酶活性的影响 POD 活性 /[U/(g FW) 2.3 低温胁迫对转基因烟草过氧化氢酶 (CAT) 活性的影响过氧化氢酶 (CAT) 是植物体内重要的活性氧清除剂, 其生理作用是将 H 2O 2 还原为 H 2O 和 O 2 CAT 活性升高意味着活性氧对植物细胞伤害程度的减弱如图 5, 在未经低温胁迫时, 转 CbPLDα 基因烟草的 CAT 活性是野生型烟草的 1.31 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.25 倍 ; 随着 4 胁迫时间延长,CAT 的活性呈现先升后降的趋势, 在胁迫 12 h 时, 转基因烟草的 CAT 活性 /[U/(g FW)] 时间图 4 0 低温胁迫对转基因烟草 POD 酶活性的影响时间图 5 4 低温胁迫对转基因烟草 CAT 酶活性的影响

4 212 中国农学通报 CAT 活性达到最高值 ( U/g), 此时, 转 CbPLDα 基因烟草的 CAT 活性是野生型烟草的 1.15 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.23 倍, 随后呈逐渐下降趋势, 但转基因烟草的 CAT 活性始终显著高于野生型烟草 (P<0.01) 0 胁迫条件 CAT 的活性变化如图 6 所示, 在胁迫时间内烟草 CAT 活性的变化呈现先升后降的趋势, 在 12 h 时达到最大 ( U/g), 此时转 CbPLDα 基因烟草的 CAT 活性是野生型烟草的 1.21 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.26 倍 12 h 以后呈逐渐下降趋势, 但野生型烟草 CAT 活性的下降幅度大于转基因烟草此时, 转 CbPLDα 基因烟草的 CAT 活性是野生型烟草的 1.15 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草是野生型烟草的 1.23 倍 CAT 活性 /[U/(g FW)] 2.4 低温胁迫对转基因烟草抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 的影响抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 是叶绿体内专一清除 H 2O 2 的酶如图 7 所示,4 处理条件下, 在胁迫时间 APX 活性 /[U/(g FW)] 时间图 6 0 低温胁迫对转基因烟草 CAT 酶活性的影响时间图 7 4 低温胁迫对转基因烟草 APX 酶活性的影响较短时, 转基因烟草中 APX 的活性呈波动性变化, 胁迫 72 h, 转基因烟草的 APX 活性达到最大值 (5 6 U/g), 此时转 CbPLDα 基因烟草的 APX 酶活是野生型的 1.17 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草的 APX 酶活是野生型的 1.28 倍在 0 胁迫条件下, 野生型烟草和转基因烟草 APX 活性随着胁迫时间的增加, 呈现波动性变化趋势, 但转基因烟草的 APX 活性始终高于野生型烟草在胁迫 48 h,apx 的酶活性达到最大值 ( U/g), 此时, 转 CbPLDα 基因烟草的 APX 酶活是野生型的 2.33 倍, 转 CbPLDβ 基因烟草的 APX 酶活是野生型的 3.04 倍 ( 图 8) APX 活性 /[U/(g FW)] 时间图 8 0 低温胁迫对转基因烟草 APX 酶活性的影响对比图 7~8,2 种温度胁迫下转基因烟草中 APX 的活性都高于野生型, 但在 0 胁迫时,APX 的活性更高, 且变化更加明显由此推测, 转基因烟草的 APX 对 2 种不同的温度胁迫都进行了积极响应, 其中, 对 0 胁迫的响应更为快速积极 2.5 低温胁迫对转基因烟草丙二醛 (MDA) 的影响丙二醛是细胞膜脂过氧化的产物, 其含量的高低反映了细胞膜脂过氧化水平如图 9 所示, 在未经胁迫处理时, 转基因烟草与野生型烟草 MDA 含量相近, 随着 4 低温胁迫时间的延长, 转基因烟草的和野生型烟草的 MDA 含量呈现波动性变化, 但转基因烟草的 MDA 含量始终低于野生型烟草, 胁迫时间达到 72 h, 野生型烟草 MDA 含量最大达 0.7 μmol/g, 此时野生型烟草的 MDA 含量是转 CbPLDα 基因烟草的 1.91 倍, 是转 CbPLDβ 基因烟草的 1.71 倍 0 胁迫下, 转基因烟草 MDA 含量先升高后降低, 且均低于野生型烟草胁迫 12 h 时, 野生型烟草的 MAD 含量达到最大值 (0.8 μmol/g), 此时野生型烟草的 MAD 含量是转 CbPLDα 基因烟草的 1.80 倍, 是转

5 陈霞等 : 低温胁迫对转高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草抗氧化酶系统的影响 213 MDA 含量 /(μmol/g) CbPLDβ 基因烟草的 1.95 倍随后野生型烟草的 MDA 含量逐渐下降但均高于转基因烟草 ( 图 10) MDA 含量 /(umol/l) 3 结论转高山离子芥 CbPLDα CbPLDβ 基因烟草在受到 4 0 低温胁迫时, 较之野生型烟草具有更高的抗氧化酶活性, 更易抵抗低温逆境, 因此可以推测高山离子芥的 CbPLDα CbPLDβ 基因参与了转基因烟草植株抵抗低温的机制, 并可为转基因农作物抗低温育种提供实验依据 4 讨论在植物体内, 大部分逆境胁迫最先引起的是过氧化胁迫反应 [9] 低温胁迫下, 植物体内大量积累活性氧已有研究证实, 植物体内 H 2O 2 的积累会使植物产生抗逆反应, 增加的 H 2O 2 被认为是引起植物系统获得抗性的重要信号分子, 同时 H 2O 2 浓度的增加可能还有助于植株诱导其他保护机制 [10] 植物体内活性氧积累过多会使膜脂产生脱酯化作用磷脂游离细胞膜变性及蛋白质变性等, 膜系统的破坏会引起一系列的生理时间图 9 4 低温胁迫对转基因烟草 MDA 含量的影响时间图 10 0 低温胁迫对转基因烟草 MDA 含量的影响生化紊乱 [11] SOD POD 是植物体在长时间的进化过程中逐渐形成的防御活性氧伤害的重要抗氧化酶, 它们使活性氧的产生和清除维持在一个动态平衡状态正常状态下植物体内产生的活性氧不足以使组织受到伤害, 但遇到低温或其他逆境胁迫, 将诱导植物产生氧化胁迫, 进一步诱导 SOD POD 活性的提高, 以有效地清除活性氧, 使细胞免于伤害或减轻伤害 [12-15] 抗氧化酶活性与低温胁迫下植物的抗逆性密切相关 4.1 低温胁迫下转基因烟草叶片保护酶活性的变化 SOD 是膜脂过氧化防御系统的主要保护酶, 也是抗氧化酶促系统的第一道屏障 [16] 本研究中, 低温胁迫下转高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草的 SOD 活性相较于野生型烟草显著 (P<0.01) 增加 ( 图 1~ 2), 故转基因烟草在低温胁迫下的抗氧化能力要高于野生型烟草在 4 0 低温胁迫条件下, 随着胁迫时间逐渐增加, 转基因烟草 SOD 活性呈现逐渐上升的趋 [17] 势, 这与汲臣明等研究低温胁迫对 ICE1 转基因水稻苗 SOD 活性变化一致 SOD 活性的升高可能是由于低温胁迫导致机体积累大量的超氧自由基阴离子, 从而诱导机体产生较多的 SOD, 以保护自身免受伤害, 提高机体对低温胁迫的耐受性经比较可知,4 处理条件转基因烟草 SOD 活性低于 0 胁迫条件下的 SOD 活性, 说明转基因烟草对 0 低温胁迫的响应更为积极快速在低温胁迫条件下, 转基因烟草对自由基的清除能力相较野生型烟草要强, 表明转基因烟草的抗低温能力高于野生型烟草 POD 广泛存在于所有的高等植物中, 它是活性氧自由基的清除剂, 能够减轻细胞由于膜脂过氧化作用而引起的伤害程度如图 3~4 所示, 在低温胁迫下, 转高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草的 POD 活性增加, 酶促降解 H 2O 2, 从而响应转基因烟草抗低温胁迫, 缓解伤害 4 低温胁迫条件下, 随着胁迫时间逐渐延长, 转基因烟草 POD 活性在 48 h 达到峰值, 之后降低, 说明 POD 主要在胁迫后期对逆境进行积极响应, 酶促降解过氧化物, 减少过氧化作用对机体的伤害 0 低温胁迫条件下, 随着胁迫时间逐渐延长, 转基因烟草 POD 活性呈现稳步上升的趋势, 这与王兰 [18] 等研究低温胁迫对水稻苗期 SOD POD 活性的影响中 POD 的活性变化一致, 可能是机体积极响应低温胁迫的作用两图比较可看出,4 处理条件下转高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草 POD 活性低于 0 胁迫条件下的 POD 活性, 说明转基因烟草响应 0 低温胁迫比响应 4 低温胁迫更为积极敏感 H 2O 2 是植物生长过程中的代谢产物, 逆境会导致

6 214 中国农学通报过量 H 2O 2 的产生, 对植物体造成损害 [19] 过氧化氢酶 (CAT) 是一种酶类清除剂它可促使 H 2O 2 分解为分子氧和水, 清除体内的过氧化氢, 使细胞免于遭受 H 2O 2 的毒害, 是生物防御体系的关键酶之一本研究中, 转基因烟草在低温胁迫下的 CAT 活性显著高于野生型烟草 (P<0.01), 在 4 0 胁迫温度下, 随着胁迫时间的增加, 转基因烟草的 CAT 的活性均表现出先升高后降 [20] 低的变化趋势 ( 图 5~6), 这与胡晓丽在研究转 zmpp2c2 基因烟草幼苗在低温胁迫下 CAT 活性变化一致转基因烟草的 CAT 活性在胁迫 12 h 达到峰值说明, 较之 POD 的后期积极响应,CAT 更可能是在胁迫初期积极响应的抗氧化酶类, 初期的过氧化物和自由基的累积可诱导机体内产生较多的 CAT, 以保护细胞 0 胁迫下转基因烟草中 CAT 活性相对于野生型烟草比 4 处理下转基因烟草酶活相对于野生型的变化更为明显, 说明转基因烟草的 CAT 对 0 胁迫响应更为积极敏感 CAT 活性提高说明活性氧对植物细胞伤害程度减弱 APX 是抗坏血酸 - 谷胱甘肽 (AsA-GSH) 循环反应的关键酶, 而 AsA-GSH 是植物叶绿体内清除 H 2O 2 的 [21] [22] 主要酶促反应杨宁等发现高山离子芥的 APX 活性可以被低温诱导升高, 从而有利于植物体内 H 2O 2 的清除本研究中,4 0 处理初期, 烟草 APX 活性呈现波动性变化但转基因烟草的酶活性始终高于野生型烟草, 也就是说转基因烟草清除 H 2O 2 的能力要高于野生型烟草 ; 随着胁迫时间的延长,4 处理 72 h 时转基因烟草的 APX 活性达到最大值,0 胁迫 48 h 时转基因烟草的 APX 活性达到最大值, 可见,APX 响应低温胁迫的时间与低温胁迫的强度有关, 并且, 较之 CAT 的初期积极响应低温胁迫,APX 与 POD 均属于后期积极响应低温胁迫的抗氧化酶类转基因烟草清除 H 2O 2 的能力最强, 活性氧在转基因烟草内积累量最低, 对植 [23] 物的伤害最小, 这与张雪英研究的低温胁迫下转基因小麦 APX 活性变化一致说明转基因烟草清除自由基的能力比野生型烟草强, 具有更强的抗低温性 4.2 低温胁迫下转基因烟草膜脂过氧化程度的变化由于低温胁迫, 细胞内活性氧代谢的平衡被破坏, 从而导致活性氧的产生与积累, 活性氧的毒害会引发或加剧膜质过氧化作用, 造成细胞膜系统的损伤 [24] 作为膜质过氧化产物,MDA 含量的变化是质膜损伤程度的重要标志之一, 也是衡量植物在低温胁迫下膜结构完整性的较好指标 [25] 本研究中, 低温胁迫下, 野生型烟草的 MDA 含量始终高于转基因烟草的 MDA 含 [26] 量这与张梦等的研究转叶绿体 Atfad8 基因烟草在冷胁迫下 MDA 含量始终低于野生型烟草是一致的说明低温下, 野生型烟草的膜质过氧化作用较严重, 而转 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草叶片膜受害程度较轻, 植物的抗低温性增强比较图 9~10 可以看出,4 0 胁迫条件下转基因烟草 MDA 含量均发生了明显变化, 但 0 胁迫条件下转基因烟草 MDA 含量变化程度要高于 4 处理条件说明转基因烟草在 0 胁迫条件下对 MDA 的响应要高于 4, 且转基因烟草抗低温性能要高于野生型烟草综上所述, 转高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草在受到低温胁迫时, 通过统一协调机体内的膜质过氧化和保护酶等因素共同作用, 完成抵御低温胁迫的共同响应, 说明高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因对于植物抵抗低温胁迫具有重要作用值得关注的是, 转高山离子芥 CbPLDα 和 CbPLDβ 基因烟草对 0 胁迫条件的响应较 4 更加积极敏感参考文献 [1] 陈儒钢, 巩振辉, 逯明辉. 植物抗寒基因工程研究进展 [J]. 西北植物学报,2008(6): [2] 王国泽. 磷脂酶 D 感应和接受低温胁迫的功能及在黄瓜冷害中的作用 [D]. 杭州 : 杭州大学. [3] Yang N, Yue X L, Chen X L, et al. Molecular cloning and partial characterization of a novel phospholipase D gene from Chorispora bungeana[j]. Plant Cell Tiss Organ Cult,2012,108(2): [4] Yang N, Ding F X, Wu G F, et al. Phospholipase Dαfrom Chorispora bungeana: cloning and partial function characterization [J].Plant Growth Regul,2015,75(2): [5] 杨宁, 强治全, 陈霞, 等. 高山离子芥磷脂酶 Dα 编码区基因序列克隆与表达载体构建 [J]. 西北师范大学学报 : 自然科学版,2014,50(3): [6] 张志良, 瞿伟菁. 植物生理学实验指导 [M]. 北京 : 高等教育出版社, 2003: [7] Shah K, Kumar R G, Verma S, et al. Effect of cadmium on lipid peroxidation, superoxide anion generation and activities of antioxidant enzymes in growing rice seedlings[j]. Plant Science, 2001,161(6): [8] Asada K. Formation of active oxygen and its scavenging[j]. Methods Enzymol,1984,105: [9] Bolkhina O, Virolainen E, Fagerstedt K V. Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review[j]. Annals of Botany,2003,91: [10] 张腾国, 张艳, 夏小慧, 等.MAPKK 抑制剂对低温胁迫下油菜幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响 [J]. 兰州大学学报 : 自然科学版, 2013,49(1): [11] Chen Z, Siva H, Klessig D F. Active oxygenspecies in the induction of plant systemic acquiredresistance by salicylic acid[j]. Science, 1993,262(5141):

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材料方法载体构建转基因植株的获得生物技术通报唐宏琨曾洪梅杨秀芬邱德文通过根癌农杆菌介导转化法将含有激发子基因的植物表达载体转化三生烟获得了转基因烟草植株用检测确认了阳性转化株用杂交和杂交进一步证实了基因的整合转录和表达对代转基因阳性株进行接种试验结果显示与非转基因对照相比表达的烟草叶片枯斑数量减少表明蛋白激发子基因的表达提高了转基因烟草对的抗性激发子基因烟草转化材料