MnSOD基因转化水稻及其功能的研究

【摘要】：正 植物氧代谢涉及有害的活性氧(ROS),包括超氧自由基(O_2~-)、羟自由基(OH)和过氧化氢(H_2O_2)等的产生与清除。当植物面临各种环境胁迫条件,如极端温度、高光强、干旱、高盐度、臭氧、紫外线、重金属以及各种有毒物质和杀虫剂等胁迫时,氧代谢紊乱带来的活性氧对生物膜系统的受损伤是胁迫伤害的主要原因,这时的逆境条件称为氧化胁迫。特别是叶绿体光系统Ⅱ产生的高浓度氧气可以和光合电子传递链泄漏的电子反应生成活性氧引起的伤害。这种氧化胁迫可以降低光合速率并使植物生长停滞。植物体内清除活性氧的酶类如超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化氨酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)等在伤害修复中十分重要。SOD催化O_2~-歧化为H_2O_2和O_2。植物体内SOD根据其酶蛋白结合的金属辅基的不同可分为MnSOD(主要位于线粒体)、Cu/ZnSOD(主要位于细胞质和叶绿体)和FeSOD(主要位于叶绿体)。水稻是世界上最大宗的粮食作物,而其产量常常受干旱、低温和盐渍等逆境条件的制约。因此通过遗传操纵叶绿体的抗氧化酶以强化叶绿体的抗氧化机制,可能培育对逆境具有高抗性的水稻品种。本工作将响应逆境的启动子SWPA2(来自红薯的)、TEV(烟草蚀刻病毒翻译前导肽序列)、TP(叶绿体转移肽序列)、MnS0D基因(来源于豌豆)和35Ster克隆进质粒pCAMBIA1301,得到质粒S。将质粒S用农杆菌介导的方法转化水稻中