马铃薯L-半乳糖-1，4-内酯脱氢酶基因在番茄中的功能分析
抗坏血酸又称维生素C（L-ascorbic acid，AsA），是植物和大多数动物体内合成的一类含量丰富的己糖内酯化合物，是人类必须的一种维生素。由于人体缺乏合成AsA的能力，必须从蔬菜水果中获得，因此AsA含量成为衡量蔬菜营养品质的一项重要指标。AsA对于植物抵抗氧化胁迫、光合作用、光保护、细胞的生长和分裂、乙烯生物合成等诸多方面具有非常重要的生理作用。
L-半乳糖-1，4-内酯脱氢酶（GalLDH）是催化植物AsA生物合成（L-半乳糖途径）的最后一步关键酶，对提高植物AsA含量，增强其抗逆境胁迫能力具有非常重要的作用。本实验研究了在高温和低温胁迫下以AsA为核心的抗氧化系统与番茄温度胁迫耐受能力的关系，并用农杆菌介导法将马铃薯GalLDH基因导入了番茄植株中，进一步研究了转基因番茄以AsA为核心的抗氧化系统和生长及果实品质的变化。研究结果如下：
1.在高温（40℃，24h）和低温（4℃，24h）胁迫下，番茄叶片AsA、DHA和AsA+DHA含量和GalLDH、DHAR、APX、MDHAR及GR活性均明显高于25℃（CK）处理，H2O2含量始终明显高于CK，AsA/DHA始终明显低于CK，说明短时间（24h）高温和低温胁迫，番茄幼苗以AsA为核心的抗氧化系统功能明显增强，但长时间（36h）温度胁迫，AsA抗氧化系统的功能明显下降，导致H2O2的积累。说明以AsA为核心的抗氧化系统在温度胁迫中具有重要的作用。
2.对PCR筛选出的转基因植株进行荧光定量PCR检测的结果表明：转GalLDH反义基因番茄株系T0-1、T0-2和T0-3的GalLDHmRNA相对表达量与未转化番茄植株相比分别降低29.08％、78.49％和64.08％，而转正义基因番茄株系T0-1、T0-2、T0-3和T0-4的GalLDHmRNA相对表达量与未转化番茄植株相比分别增加88.37％、32.17％、278.7％和175.31％。说明马铃薯GalLDH基因均以整合到番茄基因组上，成功获得了转马铃薯GalLDH基因的正义和反义番茄植株。
3.T1代转反义GalLDH基因番茄植株叶片和果实中GalLDHmRNA相对表达量和GalLDH活性均明显降低，说明马铃薯GalLDH反义基因抑制了番茄叶片和果实GalLDH在转录水平的表达。
4.T1代转反义GalLDH基因番茄叶片和果实中AsA、DHA和抗坏血酸库（AsA+DHA）含量和抗坏血酸氧化还原对（AsA/DHA）均显著减少；与AsA合成和代谢相关的酶类（APX、AAO、DHAR、MDHAR、GR）活性均明显降低。
5.T1代转反义GalLDH基因番茄株系光和强度显著降低，有机酸含量明显增加，果实含糖量和糖酸比明显降低。
山东农业大学
硕士
蔬菜学
于贤昌
2010
中文
S641.2
65
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）