高溫脅迫對轉(zhuǎn)甜椒甘油-3-磷酸酰基轉(zhuǎn)移酶基因煙草PSⅡ光化學活性的影響.pdf

1、植物在生長發(fā)育過程中經(jīng)常會遭受到強光、高溫、低溫、干旱和澇害等逆境脅迫，從而影響植物正常的生理生化代謝過程。溫度是限制植物生長、發(fā)育及產(chǎn)量的重要環(huán)境因子，特別是近年來，隨著工業(yè)發(fā)展，大量排放CO2，大氣中的CO2濃度不斷升高，形成“溫室效應”，氣溫持續(xù)升高，導致作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成越來越嚴重的損失，因此，高溫對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響日益受到人們的重視。生物膜上各種脂類的飽和程度與植物對溫度逆境的響應有著密切的關系。甘油-

2、3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（GPAT：EC2.3.1.15）作為甘油脂合成途徑中的第一個酶，對不同底物的選擇性差異影響類囊體膜甘油脂的飽和程度，因此GPAT在植物膜系統(tǒng)對溫度的響應過程中起重要作用。本文以轉(zhuǎn)正義甜椒甘油-3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（CaGPAT）基因煙草和野生型煙草為實驗材料，研究了轉(zhuǎn)基因煙草類囊體膜脂組成的變化、高溫脅迫下轉(zhuǎn)基因煙草PSII對光能的吸收、電子傳遞能力及光化學活性的影響，為轉(zhuǎn)基因改良作物新品種，提高抗逆性提供理論參考。主

3、要結(jié)果如下：
　　 1、轉(zhuǎn)甜椒GPAT基因煙草類囊體膜脂類的相對含量變化不大，PG含量稍有上升。但是，類囊體膜脂的單半乳糖甘油二脂（MGDG），雙半乳糖甘油二脂（DGDG），硫代異鼠李糖甘油二脂（SQDG）和磷脂酰甘油（PG）的飽和程度均上升，其中MGDG飽和程度增加了16.2％，上升幅度最為顯著。
　　 2、隨著脅迫溫度的升高，轉(zhuǎn)基因煙草植株與野生型植株Pn，F(xiàn)v/Fm，ФPSⅡ，F(xiàn)v'/Fm’，qP不斷降低，二者變化

4、趨勢相同，在35℃時無明顯差異，40～48℃之間轉(zhuǎn)基因植株下降的幅度明顯小于野生型，48℃脅迫下差異最為顯著。隨著脅迫溫度的升高，轉(zhuǎn)基因煙草植株Fo，NPQ上升幅度小于野生型植株，說明轉(zhuǎn)基因煙草植株PSⅡ在高溫下能夠維持較高的光化學活性，從而在一定的程度上維持較高的光合速率，提高了轉(zhuǎn)基因煙草耐高溫能力。
　　 3、在35～44℃溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)基因煙草和野生型煙草的QA還原程度和還原速率均增加，表明QA到QB的電子傳遞的受到抑制。

5、轉(zhuǎn)基因煙草的電子傳遞受抑制程度小，表明轉(zhuǎn)基因植株改變膜脂組分后PSⅡ的電子受體耐高溫的能力顯著提高。高溫損傷電子傳遞體，導致受體接受電子的能力減弱，電子受體庫因而變小，QA氧化還原次數(shù)也隨之減小，野生型煙草PSⅡ的電子受體庫耐受高溫的能力小于轉(zhuǎn)基因煙草。
　　 4、48℃高溫脅迫后，轉(zhuǎn)正義甜椒GPAT基因煙草膜系統(tǒng)受傷害程度較輕，F(xiàn)K/FJ，ψo和Fv'/Fm’的變化幅度較小，F(xiàn)v/Fm，ФPSⅡ維持在相對較高的水平。這說明轉(zhuǎn)基