转popW基因烟草对H2O2耐受性探究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

需氧生物的正常生命活动离不开氧，但氧的某些代谢产物（如h₂o₂ )对机体又有着有害的一面。如果生物体内积累过多的自由基和活性氧，其细胞膜及生物大分子将会遭到破坏。在正常情况下，植物体内的清除活性氧的酶系统和非酶系统具有清除活性氧的功能，使植物细胞内活性氧的产生和清除处于一种动态平衡状态，不会伤害细胞。但植物遭受逆境时，这个平衡被打破，导致活性氧积累，膜系统破坏，植物的生理生化紊乱。所以，植物是否具有良好的抗逆性与其清除活性氧的能力有关。

popw蛋白是本实验室从青枯劳尔氏菌(ralstonia solanacearum) zj3721中鉴定出的一个39.79 kda的新harpin蛋白，它同以前报道的harpin类物质具有相同的性质：酸性，富含甘氨酸和丝氨酸, 缺少半胱氨酸，热稳定，对蛋白酶敏感，在非寄主植物上引起过敏反应。popw 能够诱导植物产生系统抗性，并且该抗性属于水杨酸介导的sar。为了更好地研究popw的功能，构建了转popw基因烟草，前期研究发现转popw基因增强烟草对tmv的抗性，同时能促进烟草生长、提高烟草对h₂o₂的耐受性。

为了探究转基因烟草对h₂o₂的耐受性提高的机理，本实验以苗期及营养生长期的转基因烟草为材料，测定了h₂o₂胁迫对烟草生长的影响以及在mv诱导的氧化胁迫下烟草的mda含量、相对电导率以及活性氧清除酶pod、sod、cat的活性和asa的含量，同时检测了活性氧清除相关基因ntcat、ntapx、ntcu.zn-sod、nt-gst的表达情况。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标

本实验通过测定h₂o₂对转popw基因烟草幼苗生长的影响，以及在氧化胁迫下对烟草苗期多项生理指标的测定和比较，探究转基因烟草h₂o₂耐受性提高的机制。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

1. h₂o₂对转popw基因烟草幼苗生长的影响

烟草种子露白后转移到含有0、5、10 mm h₂o₂的ms培养基中，培养15 d后测量烟草幼苗的鲜重。

2．转popw基因烟草离体叶片对h2o2耐受性测定：

4. 研究创新点

（1）传统上，活性氧中间体（ROIS）被认为是有氧代谢中有毒的副产品。然而，在最近几年，已经很明显的表现出，植物积极地产生活性氧作为信号分子来控制一些生理过程，如程序性细胞死亡，非生物胁迫响应，病原体防御。植物对逆境胁迫的忍耐和抵御能力与活性氧的累积呈负相关, 而植物体内保护酶活性的高低在一定程度上决定着植物的耐逆性。导入高效表达的外源基因能够引起植物逆境胁迫保护机制的改观。

（2）本项目属分子生物学、生理学和植病生防等领域的交叉点研究，在完成本项目的同时，更为后续转基因烟草抗病、抗逆等提供一定的依据。

5. 研究计划与进展

2013.8 (1) h2o2对转popw基因烟草幼苗生长的影响：烟草种子露白后转移到含

0、5、10 mm h2o2的ms培养基中，培养15 d后测量烟草幼苗的鲜重。

(2) 转popw基因烟草离体叶片对h2o2耐受性测定：将烟草离体叶片放入含0、100、200 mm 的h2o2溶液及0、2、5 μm的mv溶液中光照培养48 h后测定各处理的叶绿素含量