转铜/锌超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶基因甘薯的耐旱性

水分胁迫使转铜／锌超氧化物歧化酶基因（Cu／Zn SOD）和抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）甘薯及未转基因甘薯中超氧阴离子（O2^-）、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量和细胞膜相对透性增加,在相同条件下以上指标均为转基因甘薯低于未转基因甘薯;而叶片含水量、净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）均下降,SOD和APX酶活性随胁迫程度的加重先增大后减小,胞间CO2浓度（Ci）则先减小后增大,在相同条件下转基因甘薯中以上指标均高于未转基因甘薯。这些结果表明：转入Cu／Zn SOD和APX基因使转基因甘薯清除活性氧的能力增强,在水分胁迫下能保持较高的叶片含水量和Pn,耐旱性得到提高。     

过表达IbOr基因甘薯增强抗旱性的生理机制

以超表达甘薯橙色基因(IbOr)的转基因甘薯(TS)以及非转基因甘薯(NT)为实验材料,通过15%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱条件,研究转基因与非转基因甘薯幼苗在水分胁迫不同时间的光合系统,膜脂过氧化及抗氧化防御系统中主要指标的变化情况,探讨转基因甘薯耐旱性的生理机制。结果显示:(1)随PEG-6000胁迫时间延长,甘薯叶片的叶绿素、类胡萝卜素含量及其叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率都显著降低,但转基因株系降低幅度小于非转基因植株。(2)在正常供水和水分胁迫下,超表达IbOr基因甘薯叶片中O-·2、MDA含量均低于非转基因甘薯,即转基因甘薯具有较低的活性氧水平且脂膜受损伤较小。(3)PEG-6000胁迫24h后,甘薯叶片中SOD、POD酶活性均增加,48h达到最大值,且转基因甘薯中2种酶活性显著高于非转基因甘薯。研究表明,过表达IbOr基因可以有效减轻甘薯在水分胁迫条件下受损害的程度,且可能主要通过提高甘薯的抗氧化胁迫能力来完成。