【摘 要】
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SUMO E2结合酶（SCE1）是SUMO化途径中的关键酶,起到将SUMO分子从E1转移结合到E2上的作用。本论文利用实验室前期所克隆的玉米SUMO E2结合酶基因（ZmSCE1）的过表达载体,通过转基因的手段使ZmSCE1在烟草和拟南芥株系中过表达,进一步研究ZmSCE1响应盐、干旱和氧化胁迫的调控机制。本论文主要有以下四个方面的研究内容:（1）获得ZmSCE1转基因过表达烟草和拟南芥。使用农杆
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SUMO E2结合酶（SCE1）是SUMO化途径中的关键酶,起到将SUMO分子从E1转移结合到E2上的作用。本论文利用实验室前期所克隆的玉米SUMO E2结合酶基因（ZmSCE1）的过表达载体,通过转基因的手段使ZmSCE1在烟草和拟南芥株系中过表达,进一步研究ZmSCE1响应盐、干旱和氧化胁迫的调控机制。本论文主要有以下四个方面的研究内容:（1）获得ZmSCE1转基因过表达烟草和拟南芥。使用农杆菌介导的转基因方法,侵染并筛选得到了转基因阳性烟草植株OE-4、OE-11、OE-12共三个过表达系,得到转基因阳性拟南芥植株OE-1、OE-12、OE-16、OE-20、OE-23共五个过表达系。（2）ZmSCE1的过表达对SUMO化水平的影响。通过Western Blot的方法,使盐、干旱和氧化胁迫下植物体内的蛋白与单克隆抗体SUMO1特异性结合,并得出结论,ZmSCE1的过表达促进了 SUMO化的结合过程,提高了 SUMO化的水平。（3）ZmSCE1响应盐和干旱胁迫的机制。通过盐胁迫和干旱胁迫下过表达植株的ZmSCE1基因表达分析、ZmSCE1过表达植株的表型和生理指标测定、DAB染色法鉴定ZmSCE1过表达烟草的过氧化物积累、相关胁迫响应基因表达的分析,以及分析自然干旱下过表达系植株的抗性的手法,可知:盐和干旱诱导了 ZmSCE1基因表达;ZmSCE1过表达植株在盐和干旱胁迫下膜脂过氧化程度低,受伤不如野生型严重;同时其他胁迫响应基因的表达量也较野生型升高。得出结论为ZmSCE1过表达烟草和拟南芥对盐和干旱的抗性对比野生型植株有了明显提高。（4）ZmSCE1响应氧化胁迫的机制。利用表型鉴定、生理指标测定、胁迫响应基因表达的分析等手段,分析可知:氧化胁迫诱导了ZmSCE1基因的表达;在氧化胁迫下ZmSCE1过表达拟南芥的受伤程度较野生型轻,体内CAT、SOD、POD等酶活较高;过表达拟南芥在氧化胁迫下多种胁迫响应基因被启动。这说明了ZmSCE1过表达拟南芥在氧化胁迫下可使清除ROS的酶的活性提升,并激活其他逆境应答基因的表达,提升植株氧化胁迫的抗性。通过以上的研究可以初步确定,玉米ZmSCE1基因的过表达,能够提高植物对于盐、干旱和氧化胁迫的耐受性。
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