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杨树具有分布范围广、适应性强的特点，它在环境绿化、水土保持、工业林木及固氮方面均有突出作用。毛白杨作为中国特有的杨树树种，具喜阳特性，分布范围广，是一种重要的生态防护林以及工业用林。毛白杨易受盐渍、干旱和氧化等多种不利环境因素的影响，因而对其抗逆性分子机理进行深入研究具有重要意义。 抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）是植物体内一种重要的抗氧化酶。它通过参与抗坏血酸-谷胱甘肽循环来及时清除植物体内的H2O2，特别是清除叶绿体中的H2O2。APX是包含原卟啉IX的血红素过氧化物酶，其氨基酸序列中存在酸碱催化域和血红素结合域，相对分子质量约为35KD。植物APX基因家族包含4个亚家族，分别是胞质型（cAPX）、线粒体型（mAPX）、叶绿体型（chlAPX）和过氧化物酶体型（mbAPX）基因亚家族。APX常以单体存在，有几种cAPX以同二聚体形式存在。本实验以741毛白杨为实验材料，通过农杆菌转化，将已构建好的反义pBI121-APX-IV重组表达载体导入741毛白杨的基因组中，得到转反义APX-IV基因植株，同时分析研究该基因在杨树抗盐、抗旱以及抗氧化方面的作用。研究结果如下： 1.利用反义APX-IV重组表达载体，通过农杆菌介导法转化杨树，在20 mg/L Kan的选择压下筛选出具有Kan抗性的不定芽，再以10 mg/L Kan对其生根进行筛选，最终获得具有Kan抗性的再生植株。 2.提取初步获得的具有Kan抗性的转基因植株的总DNA，以ntp-II序列设计引物，经PCR反应能扩增出约700bp目的条带的植株即为阳性植株。PCR结果显示，共得到了7个转基因株系。 3.正常条件下，与野生型相比，反义表达 APX植株生长周期长、生根数量少、根长势较弱。 4.盐处理条件下，从表型上可发现，转反义APX-IV基因植株比野生型植株更早的显示出盐害症状，盐处理4d后即表现出部分叶片的叶尖变黄、焦枯的现象；测定结果显示，转基因植株体内APX和GR酶活性升高的幅度均低于野生型植株，APX酶活性也相对较低。转基因植株体内较低的抗氧化酶活性使体内积累大量的活性氧，导致其相对电导率、MDA含量以及H2O2积累量升高的幅度增大，同时AsA含量、叶绿素a、b 和总叶绿素含量下降速度更快、降幅更大。 5.干旱处理条件下，转基因毛白杨较早的表现出叶子卷曲起皱、叶片边缘坏死等受损症状；生理生化指标显示，转基因毛白杨体内MDA积累量明显高于野生型毛白杨，同时其抗氧化酶活性与抗氧化物质的含量均低于野生型对照。由此可以推断，转反义APX-IV基因降低了毛白杨抵抗干旱的能力。 6.氧化处理条件下，处理1d后转基因植株的叶片表面即出现部分灰褐色斑点，较野生型植株出现损伤的时间更早；经过对生理生化指标的分析显示，转基因植株体内APX-IV基因表达受抑制，致使其体内APX酶活性、GR酶活性、蛋白含量以及叶绿素含量均显著下降。