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高盐、干旱和低温等环境胁迫会使植物细胞积累大量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),如果这些活性氧得不到有效清除就会极大地影响着植物的生长、发育和繁殖,对植物造成伤害。植物体内的活性氧(reactive oxygen species,ROS)有过氧化氢(H2O2),羟自由基(OH·),超氧化物阴离子(O2-)和单线态氧(1O2)等。植物体内活性氧清除系统主要包括酶促清除系统和非酶促系统两大类。抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是植物体内酶促清除系统的重要酶类,它是一个含血红素的蛋白,以抗坏血酸为电子供体清除植物体内的H2O2. 研究发现盐芥与拟南芥近缘,具有相似的遗传特性和生活特性。盐芥与拟南芥在基因水平上有超过90%的同源性。它们都具有生活史短、自花授粉、基因组小、种子数量多,容易转化等优点。并且与拟南芥相比,盐芥有更强的胁迫耐受性等优势特点。因此,盐芥成为研究植物耐盐性的又一模式系统。本实验的目的在于研究盐芥 ThAPX1和ThAPX4基因的功能。主要工作内容如下: 1.从实验室盐芥 EST库中得到盐芥 ThAPX1和ThAPX4基因。ThAPX1基因全长1245 bp,所编码的蛋白有250个氨基酸;ThAPX4基因全长1209 bp,所编码的蛋白有284个氨基酸。 2.盐芥 ThAPX1和ThAPX4的基因沉默研究 1)将盐芥 ThAPX1部分基因序列(618bp)构建 pCAMBIA3301:ThAPX1沉默载体;将盐芥 ThAPX4部分基因序列(303bp)构建 pCAMBIA3301:ThAPX4沉默载体。然后将这两个沉默表达载体导入农杆菌 GV3101,PCR鉴定挑选阳性克隆; 2)花序浸染法进行盐芥 APX4的基因转化,收获了大量的种子,用除草剂 Basta筛选获得了20株 ThAPX4基因沉默的盐芥转化子; 3)对所获得的盐芥转基因株系进行以下分子鉴定和分析: (1)以各转基因株系基因组DNA为模板,通过对Basta基因的PCR扩增,发现所有转基因株系均能扩增出大约500bp的Basta基因的特异条带,表明 T-DNA已经携带Bar基因及盐芥ThAPX4基因片段整合进盐芥基因组中。 (2)用半定量 RT-PCR技术初步检测了ThAPX4基因在转基因盐芥中的表达,发现4个盐芥转基因株系中ThAPX4基因表达水平低于野生型。