甜菜碱提高转基因植物耐热性的生理及分子机制

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

30970229

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

杨兴洪

完成单位：

山东农业大学

中文关键词：

甜菜碱; 耐热性; 光合作用; 热激蛋白; 基因表达;

其他语种关键词：

Glycinebetaine; heat tolerance; photosynthesis; heat shcok protein; gene expression

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2010-01-01

结束日期：

2012-12-31

中文摘要：

高温胁迫是影响作物生长和产量形成的重要环境因子，研究作物对高温胁迫的响应机制及利用转基因技术提高作物的耐热性具有重要意义。甜菜碱是植物在逆境胁迫下重要的保护物质，甜菜碱醛脱氢酶（BADH）和胆碱氧化酶（COD）是甜菜碱合成途径中的关键酶。以转BADH基因烟草和转COD基因番茄（野生型烟草和番茄本身不能合成甜菜碱）为试材，通过光系统II功能测定、蛋白质印迹以及酶学测定和基因表达谱分析等，研究转基因植物体内合成甜菜碱提高其耐热性的生理及分子机制。从光系统II反应中心D1蛋白修复循环、活性氧代谢、钙－钙调素信号物质以及热激蛋白等方面，探讨甜菜碱在高温胁迫下对D1蛋白、Rubisco活化酶及活性氧清除关键酶的保护作用机制，阐明甜菜碱与活性氧清除、钙离子－钙调蛋白以及热激蛋白在转基因植物耐热性获得中的调控关系。该研究对全面揭示甜菜碱提高作物耐热性的作用机理及对作物抗逆育种具有重要理论价值和实践意义。