蛋白质磷酸化与去磷酸化是细胞信号转导的重要过程,主要通过蛋白激酶和蛋白磷酸酶来完成。蛋白磷酸酶2C(PP2C)是蛋白磷酸酶家族的一个分支,其生化性质、蛋白质组成与结构都和其他磷酸酶显著不同,但都在细胞信号转导中扮演重要角色。高等植物中的PP2C广泛参与脱落酸(ABA)的各种信号途径,包括ABA诱导的种子休眠、保卫细胞及离子通道调控和气孔关闭、逆境胁迫等。PP2C也参与植物创伤反应、生长发育以及抗病性等。作为大多数信号途径的负调控因子,PP2C能直接与激酶结合,与其他调控蛋白结合,以及直接与DNA结合调控相关基因的表达。 本文以转ZmPP2C2基因烟草和野生型烟草为材料,溶液培养幼苗,采用低温、盐胁迫、水分胁迫的处理方式,研究转ZmPP2C2基因烟草对逆境胁迫的响应,为改良农作物抗逆性提供依据。主要结果如下： 1、对转ZmPP2C2基因烟草植株进行基因组PCR鉴定,筛选阳性植株,进行生理指标测定。 2、逆境胁迫(低温、盐胁迫、干旱)下,两种类型烟草叶片的相对电导率、MDA的含量都呈上升趋势,膜透性增大,电解质外渗量增多,膜脂过氧化作用增强。但转基因烟草相对电导率和MDA含量较野生型烟草低,说明转基因烟草膜脂过氧化程度低于野生型烟草,这有利于膜功能的维持。 3、逆境胁迫(低温、盐胁迫、干旱)下,转基因烟草相容性物质如脯氨酸、可溶性糖的积累明显高于野生型烟草。在低温胁迫下,两种类型烟草叶片的SOD活性都呈上升趋势,但转基因烟草高于野生型烟草；在盐和水分胁迫下,两种类型烟草叶片的SOD活性是先升高后降低,但转基因烟草下降幅度小,仍保持活性。在低温胁迫较高的下,两种类型烟草叶片的POD活性先升高后降低,但转基因烟草下降幅度小；在盐和水分胁迫下,POD活性呈上升趋势,转基因烟草叶片上升幅度显著。 4、盐分和水分胁迫下,两种类型烟草叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)都呈下降趋势,胁迫对两种类型烟草叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)的影响无明显差异。盐分胁迫下,Fv/Fm降幅较小,PSII受伤害较轻。 5、盐分和水分胁迫下,两种类型烟草叶片的可溶性蛋白含量先下降后升高。在150mM NaCl胁迫下,转基因烟草叶片的类胡萝卜素含量呈上升趋势,野生型烟草则呈下降趋势。