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苹果（Malus domestica Borkh.）是蔷薇科（Rosaceae）苹果属（Malus）多年生木本植物,是世界上主栽果树之一,同时也是我国最主要的果树树种之一。苹果在生长发育过程中会遇到各种生物和非生物胁迫的影响,其中干早胁迫和盐胁迫会导致植株出现氧化胁迫反应,从而抑制植株的生长发育、降低果实品质。非生物胁迫相关基因在响应植物对干旱、盐害等逆境胁迫过程中,发挥着至关重要的作用。已有研究表明,植物中褪黑素不仅是生长发育调节剂,还是强有力的抗氧化剂,在植物抵御逆境胁迫中发挥着重要作用。本研究构建了珠眉海棠中褪黑素合成酶基因MzASMT1的植物表达载体,通过转入K326烟草和‘嘎啦’苹果中研究该基因在植物抗逆境中的功能,主要研究结果如下:1、成功构建褪黑素合成酶基因MzASMT1的植物表达载体pCAMBIA2300-35s-GUS-CaMVterm-MzASMT1,采用农杆菌介导的遗传转化法,将含MzASMT1基因的表达载体转入模式植物烟草中,通过GUS染色、基因组PCR鉴定筛选获得3株阳性株系。qRT-PCR检测结果表明:和野生型相比,转基因烟草中MzASMT1基因表达量显著增加,且不同转基因株系中MzASMT1基因的表达量有显著差异。通过酶联免疫吸附法测定了转基因株系和野生型的褪黑素含量,结果表明转基因株系的褪黑素含量显著高于野生型,与基因表达结果一致。2、对转MzASMT1基因烟草和野生型烟草进行连续30 d的干旱处理后,通过表型、生理生化指标和干旱相关基因表达等方面的比较分析,结果表明:干旱处理30 d后,转基因植株与野生型相比,植株生长更为健壮,叶片萎蔫和根系受损程度更轻;转基因植株的叶片相对含水量和叶绿素含量均显著高于野生型;同时转基因植株还显著提高了脯氨酸含量,降低了 MDA的积累量,表明转基因植株在干旱胁迫下细胞膜系统受到氧化损伤的程度更轻;进一步研究发现转基因植株提高了抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性,相关基因NtPOD、NtSOD、NtCAT的表达量也显著提高;耐旱相关基因表达量检测结果表明,转基因植株中NtERD10C、NtERD10D、NtLEA5、NtP5CS和NtDREB3的基因表达量提高。以上结果表明:转MzASMT1基因烟草通过提高叶片相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性、耐旱相关基因的表达量以及降低MDA的积累量,提高其耐旱能力。3、转MzASMT1基因烟草和野生型烟草进行连续14 d的200 mM NaCl处理后,通过表型、生理生化指标和盐胁迫相关基因表达等方面的比较分析,结果表明:转基因植株与野生型相比,植株生长更为健壮,底部叶片萎蔫和根系受损程度更轻;转基因植株的根、茎和叶片相对含水量分别为野生型的1.6倍、1.5倍、1.2倍,叶绿素含量和叶绿素荧光参数（Fv/Fm）均显著高于野生型,脯氨酸含量平均提高约2.3倍,MDA含量则降低至野生型的75%左右;同时转基因植株显著提高了抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性,相关基因NtPOD、NtSOD、NtAT的表达量也显著提高;用DAB、NBT对盐胁迫处理后的叶片进行化学组织染色,结果显示转基因植株着色更浅;H2O2和O2-含量定量测定结果表明:转基因植株H2O2和O2-含量显著低于野生型;相关基固检测结果表明:转基因株系中NtERD10C、NtERD10D、NtLEA5、NtP5CS和NtDREB3的基因表达量提高。以上结果表明:转MzASMT1基因烟草通过提高根、茎和叶片相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、脯氨酸含量、抗氧化酶活性、耐盐相关基因的表达量以及降低MDA、H2O2和O2积累量,提高其耐盐能力。4、利用农杆菌介导的遗传转化法,将含MzASMT1基因的表达载体及空载体分别转入‘嘎啦’苹果,通过GUS染色、基因组PCR鉴定,筛选获得3个转MzASMT1基因嘎啦株系和转空载体嘎啦株系。qRT-PCR检测结果表明,和野生型、转空载体植株相比,转基因植株显著提高了MzASMT1基因表达量,且不同转基因株系间MzASMT1基因的表达量有显著差异。通过酶联免疫吸附法测定转基因植株和野生型、转空载体植株的褪黑素含量,结果表明,转基因植株的褪黑素含量显著高于野生型和转空载体植株。此外,对转基因植株和野生型、转空载体植株进行干旱胁迫和盐胁迫处理,同时测定胁迫相关基因的表达量,结果表明,转MzASMT1基因嘎啦通过上调抗氧化酶相关基因（MdPOD、MdSOD）、ABA合成及信号转导基因（MdNCED3、MdAREB2、MdSnRK2.4）、脯氨酸合成酶基因（MdP5CDH）和胁迫响应基因（MdRD22、MdDREB2A、MdRD29A）的表达丰度,提高其耐旱和耐盐能力。