番茄GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因(GMPase)在番茄和馬鈴薯中表達(dá)效應(yīng)的研究.pdf

1、抗壞血酸（L-ascorbic acid，AsA）即維生素C，普遍存在于植物組織，在生物體中具有重要的代謝功能和抗氧化作用。AsA在預(yù)防人類各種疾病，提高免疫力，延緩衰老等方面也具有重要作用。由于人體缺乏合成AsA的能力，必須從食物中獲得，而植物為人類提供了主要的抗壞血酸來源。抗壞血酸及其代謝相關(guān)酶類能夠清除環(huán)境脅迫產(chǎn)生的活性氧，減輕逆境脅迫對植物的傷害。通過調(diào)控植物抗壞血酸合成與代謝相關(guān)酶基因的表達(dá)，可以增加抗壞血酸的含量，從而提高植

2、物產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，增強(qiáng)植物對逆境脅迫的抗性。
　　 GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶（GMPase）是催化植物體中AsA合成的關(guān)鍵酶，催化生成GDP-甘露糖，對植物體中AsA的生物合成具有重要作用。本試驗利用前人獲得的番茄GMPase基因超表達(dá)的番茄和馬鈴薯植株，再將反義GMPase基因?qū)敕?，得到GMPase基因抑制表達(dá)的番茄植株。并進(jìn)一步研究了GMPase表達(dá)效應(yīng)，從分子生物學(xué)方面研究了GMPase在番茄和馬鈴薯AsA合成途徑

3、中及逆境脅迫下的功能。主要研究結(jié)果如下：
　　 1．利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化番茄，經(jīng)PCR及熒光定量PCR檢測，獲得了5株轉(zhuǎn)反義GMPase基因的番茄植株。
　　 2．熒光定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)，與野生型相比，在番茄幼葉、功能葉、綠熟果和成熟果中，轉(zhuǎn)正義GMPase基因植株的基因表達(dá)量明顯增加，轉(zhuǎn)反義GMPase基因植株的基因表達(dá)量明顯降低。
　　 3．與野生型番茄相比，轉(zhuǎn)正義植株的GMPase超表達(dá)明顯增加了番茄幼葉、

4、功能葉、綠熟果和成熟果中GMPase的活性、AsA、DHA、抗壞血酸庫（AsA+DHA）含量；轉(zhuǎn)反義植株的GMPase抑制表達(dá)明顯降低了番茄幼葉、功能葉、綠熟果和成熟果中GMPase的活性、AsA、DHA、抗壞血酸庫（AsA+DHA）含量。
　　 4．與野生型番茄相比，轉(zhuǎn)正義GMPase基因番茄功能葉和成熟果中的MDHAR、DHAR、APX、AAO活性均有不同幅度的升高，而在轉(zhuǎn)反義植株中MDHAR、DHAR、APX、AAO活性均

5、有不同程度的降低。
　　 5．與野生型番茄相比，轉(zhuǎn)正義GMPase番茄植株的凈光合速率、葉綠素含量及生長勢和糖酸比略有增加。轉(zhuǎn)反義番茄的開花節(jié)位與其他植株相比提高了1～2節(jié)，表現(xiàn)為開花延遲，且其果實中的糖酸比下降。
　　 6．在高低溫脅迫下，與野生型番茄和馬鈴薯相比，GMPase超表達(dá)提高了番茄與馬鈴薯功能葉的GMPase活性、AsA及DHA含量。轉(zhuǎn)正義植株功能葉的DHAR、MDHAR和APX活性較高，而H2O2和MDA