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干旱、盐渍和低温是诸多非生物逆境中对作物危害最为严重的自然灾害。据统计我国有占全国耕地面积38％的干旱和半干旱耕地和5.54亿亩的盐渍土壤，均有待提高单产和开垦利用；同时，低温冷害在我国南北方农业生产中也严重限制着早春作物的种植和晚秋作物的收获。因此，如何克服干旱、盐渍、低温等非生物逆境对植物的伤害作用，提高植物的抗逆能力，进而提高农作物的产量和质量具有重要的理论和实践意义。 氧化逆境是干旱、盐渍、低温等非生物逆境危害植物的共同机制。在干旱、高盐、低温等逆境条件下植物体内ABA(Abscisic Acid)含量的升高，直接或间接的诱导大量活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的产生，造成植物体内氧化逆境的形成。ROS本身化学性质十分活泼，对植物具有严重的伤害作用。为了降低伤害，植物体在长期的进化过程中形成了酶促与非酶促等抗氧化系统。但是逆境条件下植物抗氧化系统受诱导的能力不足，导致抗性提高幅度有限。因此，要提高植物抗逆性必须提高植物的抗氧化逆境的能力。 作为植物内源抗氧化系统的一部分，玉米Catl(Catalasel)基因对于清除体内过量ROS具有不可或缺的作用。本实验室的研究表明Catl基因受ABA调控，已经鉴定了Catl基因启动子应答ABA信号的顺式元件ABRE(ABA Responsive Element)并克隆了与之特异性结合的转录因子ABP9(ABRE Binding Protein 9)。由于许多抗非生物逆境相关基因的启动子区都含有ABRE顺式作用元件，因此，本研究的目的是以玉米悬浮系及模式植物拟南芥菜为系统，通过瞬间表达和转基因手段分析ABP9所调控一系列抗非生物逆境相关基因及抗氧化逆境基因的表达情况，鉴定ABP9在植物抗逆反应中的功能。 本论文的研究工作及得到的主要结果如下： 1．将本实验室分离得到的反式因子ABP9构建成两类表达载体：体内转录激活表达载体pAHC25ABP9和植物稳定转化表达载体pBI121ABP9；同时建构启动子区连有ABRE顺式元件的报告质粒载体pIGA。 2．以玉米悬浮细胞为受体材料，通过基因枪转化法将体内转录激活表达载体和报告质粒载体进行共转化。实验结果证明ABP9能够与ABRE结合并启动下游报 告基因GUS的表达，表明ABPg在植物细胞中具有ABRE结合特异性和转录 激活功能。3．以模式植物拟南芥为材料，通过真空渗透转化法获得转ABPg基因植株，共获 得62棵转化植株，TI代植株的PCR检测阳性率为75．8％。4．以 PCR阳性的 5棵 T；单株门’，4＼ 5＼ 8＼ 12勺为材料，对 ABPg基因及 一系列下游逆境相关基因的表达情况进行Northern检测。结果表明，ABPg在 这 5棵单株中均有不同程度的表达，其中 5‘表达最强；同时实验还证明 ABPg 能够启动或增强抗逆相关基因ocr4二 ocr1J4 koj erd14的表达。5．对生长状况基本一致（约3周）的转基因植株汀3纯系）及未转基因的对照植 株进行耐非生物逆境的抗性分析。结果表明，转基因植株在2％盐浓度， 20％PEG6000的失水条件，6C低温条件下均能够不同程度的正常存活，而对 照则出现枯死，萎蔫，冻伤。证明ABPg基因能够显著提高植株的抗盐、抗寒 和抗旱的能力。6．电子自旋共振光谱解析技术对植物体内源活性氧含量的分析结果表明，转入 ABPg基因的植株 ROS含量均比对照植株的 ROS含量降低，如：4’植株的 ROS 含量为对照的52．50，5’植株的ROS含量为对照的55．50。说明转入的ABPg 基因一定程度上起到了清除植物体内源活性氧的作用。该结果和上述Northem 表达分析结果一起在生理和分子水平解释了ABPg基因提高植物抗逆性的机 制。 综上所述，本论文的研究工作通过瞬间表达和转基因手段证明了转录因子ABPg在植物抗逆反应中的作用，为提高植物抗非生物逆境能力的基因工程提供了优良基因源。