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液泡加工酶是高等植物液泡中的一种半胱氨酸蛋白酶，属于C13家族中的一员，具有类caspass活性，在植物遭受干旱、盐、重金属等非生物胁迫时发挥重要调控作用。平邑甜茶[Malus hupehensis(Pamp) Rehd.var.pinyiensis Jiang]是起源于中国蒙山地区的苹果砧木资源，具有良好的抗逆性。本课题以平邑甜茶幼苗和转MhVPEγ基因拟南芥为试材，通过高温、干旱、高盐、硫酸镉和过氧化氢胁迫处理，分别检测、分析平邑甜茶及转MhVPEγ基因拟南芥中MhVPEγ基因表达、酶类活性及相关生理指标的变化，明确VPE功能，MhVPEγ基因表达水平与细胞死亡的相关性，以期为揭示VPE在细胞死亡中的作用机制及在果树抗逆中的作用奠定基础，也为苹果砧木抗逆性的改良提供依据。主要结果如下: (1)正常生长条件下，吸收根的根系活力、ATP含量、caspase-3-like活性及细胞死亡数量等指标的变化明显高于延长根，变化较活跃，而延长根则较平稳，尤其是延长根的中后部无明显变化。 (2)在0.1-3.0 mmol·L-1 H2O2处理下，平邑甜茶幼苗根系中VPE活性、类caspase-1活性与细胞死亡数量、MhVPEγ表达水平表现出一致的变化规律，均随H2O2处理浓度的增加而升高，而根系活力和ATP含量下降;外源VPE抑制剂Ac-ESEN-CHO能有效缓解H2O2对平邑甜茶根系造成的伤害，VPE抑制剂处理平邑甜茶幼苗能降低类caspase-1和类caspase-3活性，明显缓解H2O2胁迫下平邑甜茶根系的伤害，延迟细胞死亡、根系活力和MhVPEγ表达的变化;VPE和类caspase-1可以共用底物，VPE抑制剂显著抑制根系提取液中类caspase-1活性。这些表明VPE活性、类caspase-1、类caspase-3和细胞死亡之间存在密切关系;VPE与类caspase-1具有相似的催化活性和功能，它们能够通过促进细胞死亡而参与根系对氧化胁迫的反应。 (3)实时荧光定量表明，高温胁迫下，MhVPEγ的表达在平邑甜茶叶中的表达高于根和茎，并且叶片中的细胞死亡数量也明显高于根和茎，表明MhVPEγ的表达与植株细胞死亡有密切关系。 (4)通过卡那霉素培养基筛选，得到3个转MhVPEγ拟南芥株系:T3-1、T3-2和T3-3，3个株系的VPE活性和MhVP Eγ表达量明显高于野生型拟南芥。 (5)高温、干旱、氯化钠、硫酸铜和H2O2引起的氧胁迫使拟南芥VPE活性及MhVPEγ表达量明显增大，但在转基因拟南芥中的增大幅度明显高于野生型拟南芥，并且转基因植株中细胞死亡数量、类caspase-3活性、MDA含量及H2O2含量等明显高于野生型，而ATP含量和细胞活性明显低于野生型，表明MhVPEγ降低了转基因植株对逆境胁迫的抗性。 (6)转MhVPEγ拟南芥植株矮小、叶片偏小发黄、结籽数目明显减少，并且其生长周期明显比野生型短，干旱胁迫后可加速转基因植株开花结籽。