文档介绍：吉林农业科学’&&(P$&(/):’(0$& O4E37:5 4Q O6567 -R369E5=E3:5 A968798>
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植物抗非生物胁迫基因工程的研究进展
杨贵春!,高继国",邢少辰!
!"#吉林省农科院生物技术研究中心,吉林公主岭"$%"&&; ’#东北农业大学,哈尔滨"(&&$&)
摘要:非生物胁迫因子有干旱、盐渍、低温、风害、重金属、臭氧和紫外辐射等,是制约植物生长、提高
农作物产量与质量的重要因素。主要综述了植物抗旱、耐盐和耐低温$ 方面基因工程的研究进展,论述了植
物抗逆基因工程研究策略及今后的研究方向。
关键词:植物;基因工程;非生物胁迫
中图分类号:*+, 文献标识码:-
非生物胁迫因子!如干旱、盐渍、低温)是制约植物生长、提高农作物产量与质量的重要因素。水资
源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题,全球’&.的耕地受到盐害威胁,/$.
的耕地为干旱、半干旱地区。自然环境下温度是决定植物地域分布的主要限制因子,在栽培条件下更
影响着农作物及园艺植物等产量和品质。低温胁迫常使农作物产量受到限制、使某些起源于热带和亚
热带地区的植物因其冷敏感性而无法在温带以北地区露地安全越冬。分子生物学的发展打破了动物、
植物、微生物的传统界限,为创造丰富的植物育种资源开辟了无限的空间。
! 植物抗旱、耐盐基因工程研究进展
植物暴露在自然环境中,时刻受到环境因子的影响,干旱、盐胁迫等非生物逆境严重影响了植物
的生存和产量。它们均造成植物细胞缺水,产生干旱信号,诱导植物的抗旱反应。抗旱研究工作最早
以酵母、细菌为模式生物,研究了生物的抗旱机理,克隆了一些抗旱基因,并在植物上得以验证。最近
抗旱工作的研究重点转向了高等植物。
!-! 渗透保护物质’./0121314564784*生物合成的基因
许多植物在水分胁迫条件下会积累小分子相溶性溶质或渗压剂。通过基因工程的手段,已成功克
隆出一批能有效地提高植物的渗透调节能力、增强植物的抗逆性基因。这类基因可分为如下$ 类:
!氨基酸合成的关键基因
编码氨基酸合成的关键基因中以脯氨酸合成酶基因的研究较为深入,至今已从水稻、黑麦、绿豆、
大豆、拟南芥、苜蓿和榆钱菠菜等植物中克隆出了多个与脯氨酸合成酶相关的基因,即脯氨酸合成酶
基因族。其中包括吡咯啉0(0羧酸合成酶!1233456780(09:3;4<25:=8 >27=?8=:>8)基因 1( ***@A 及 1B-C’,吡
咯琳0(0羧酸还原酶!1233456780(09:3;4<25:=8 38DE9=:>8)基因 1(***@F 及 1G34@";榆钱菠菜脯氨酸转运蛋
白!1345678 =3:7>G43= G34=867)基因-? 134H"I"J。其他编码氨基酸合成的基因有西红柿中编码 A 腺甘甲硫
氨酸合成酶!A:D874>25 K8=?6474678 >2=?8=:>8)基因 A-L " 和 A-L $ I’J,拟南芥中编码硫醇蛋白酶!H?645M
G34=8:>8)的 3D"N-、3D’"- 基因I$J等。
"季铵类化合物!如甜菜碱和胆碱等)合成的基因
收稿日期:’&&(0&"0’+
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