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活性氧是植物细胞正常代谢的产物。当植物遭受胁迫,活性氧在植物中的浓度将增加,如果过量的活性氧不能得到清除,将威胁到植物正常的生命活动。因此,能够及时有效地清除细胞中多余的活性氧,使活性氧浓度维持在正常范围内,对植物的正常生长发育至关重要。APX是植物清除活性氧的重要酶类之一。APX在植物体中参与抗坏血酸-谷胱甘肽循环,大部分以细胞质型APX(cAPX)存在于植物体中,cAPX在植物抵御活性氧破坏中发挥不可替代的作用。毛白杨(Populus tomentosa)是生态绿化和速生用材造林的优良树种。本研究以野生型741毛白杨为实验材料,利用pBI121-cAPX重组质粒,采用叶圆盘转化法,获得过量表达cAPX基因毛白杨植株。实验研究转cAPX基因毛白杨在不同胁迫(盐、干旱和氧化)条件下的抗逆性,主要结果如下:1采用农杆菌介导的叶圆盘转化法,以20mg/L的卡那霉素(Kan)筛选不定芽和根,获得了具有Kan抗性的毛白杨再生植株。2用选择标记基因npt-Ⅱ引物,将上述对Kan具有抗性的毛白杨植株进行PCR检测,能扩增出目的条带(约700bp)的植株为阳性植株,结果表明,共得到转4种cAPX基因(APX-Ⅱ、APX-Ⅲ、APX-Ⅶ和APX-Ⅸ)的毛白杨阳性株系。3为了进一步检测再生毛白杨植株,将经PCR鉴定为阳性的毛白杨植株做Gus组织化学染色检测。结果显示,外源基因在转化植株的叶组织中得到表达。4将经上述双重鉴定的部分转cAPX基因毛白杨转化植株进行实时荧光定量PCR检测,结果显示,转基因植株的cAPX基因表达量均高于野生型植株。5盐胁迫下,过量表达cAPX基因植株体内APX活性、AsA含量、叶片总叶绿素含量、叶片K+含量和K+/Na+均高于或显著高于野生型毛白杨,而体内的H2O2含量、MDA含量、相对电导率和叶片Na+含量明显低于野生型对照。这表明,过量表达cAPX基因可以提高杨树对盐胁迫的抵抗能力。6经干旱处理后,过量表达cAPX植株叶片组织含水量、APX活性、AsA含量和总叶绿素含量均高于野生型杨树;与转基因杨树相比,野生型植株叶片更早出现萎蔫现象,细胞膜透性增加明显,体内的H2O2含量和MDA含量更高。由此显示,过量表达cAPX基因可以增强植株的抗旱能力。7经甲基紫精处理的氧化胁迫下,转基因毛白杨的保护酶(APX和GR)活性、AsA含量和总叶绿素含量均显著或极显著高于野生型毛白杨;而野生型杨树体内的H2O2含量、MDA含量和细胞膜透性都明显增加。这表明,过量表达cAPX基因可以增强杨树对氧化胁迫的抵抗能力。由上述结果可以看出,经胁迫(盐、干旱和氧化)处理后,与野生型毛白杨相比,过量表达cAPX基因可以在一定程度上提高杨树的抗逆(抗盐、抗旱和抗氧化)能力。本论文研究为筛选高抗逆性的杨树品种奠定了基础。