甲醛(HCHO)是一种非常活泼的化合物,可与核酸、蛋白质和脂类发生非特异性反应,因此对生物具有很强的毒性。随着近几年来人民生活水平的不断提高,各种新型建筑、装修材料和人造板材家具等被大量使用,引发了一系列严重的室内甲醛污染问题。甲醛气体被人体长期吸入后轻则头晕、呕吐,重则诱发器官衰竭、肿瘤等疾病,严重威胁人们的身体健康,所以治理室内甲醛污染已刻不容缓。物理方法(加强自然通风或采用吸附剂吸附)和化学方法(利用强氧化剂氧化)治理室内甲醛污染都有一定的局限性,且强氧化剂在使用时还可能会造成二次污染。若能用室内栽培观赏植物来清除甲醛污染,将是最简单、最自然、最环保的方式。常春藤(Hedera helix)属常绿木质藤本植物,它对环境的适应性很强,叶有香气,形态优美,可在家中作观赏用。本研究以常春藤叶片为植物材料,测定其吸收液体、气体甲醛能力,同时通过甲醛H13CHO同位素标记实验研究其代谢甲醛的机制。结果说明常春藤叶片对甲醛具有吸收能力,甲醛被叶片吸收后可被代谢成甲醇、然后进一步代谢成可溶性糖等中间产物,甲醛肋、迫下常春藤氨基酸含量的分析结果表明,与对照相比,丝氨酸、半胱氨酸的含量经过2h、12h以及24h甲醛处理后基本没有升高或降低。谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、色氨酸、苯丙氨酸以及丙氨酸的含量在经过24h的甲醛处理后降低为零。分析甲醛胁迫下常春藤总蛋白含量、可溶性糖含量及丙二醛含量,结果说明经过2mM甲醛处理后,总蛋白含量、可溶性糖含量及丙二醛含量都呈现上升趋势,说明甲醛胁迫可产生氧化胁迫,引起基因表达水平的变化。随后为了进一步分析和鉴定在甲醛胁迫下的响应基因,利用抑制性差减杂交技术(SSH),构建了经过甲醛胁迫下常春藤叶片的正向差减cDNA文库,文库由912个克隆构成。对文库菌落进行PCR检测,得到有cDNA插入片段的阳性克隆578个。选取插入片段大小在300bp以上的238个克隆进行测序,对测序结果进行分析得到获得质量较好的EST序列183条,对其中非重复的163条进行了基因功能分类,结果说明参与信号传导与转录的EST共14条、胁迫防御与细胞凋亡的有14条、代谢相关的有26条、蛋白质代谢相关的有5条、能量代谢相关的的有3条、细胞结构与细胞生长相关的有5条、光和作用中相关的有26条,与转运蛋白相关的只有1条。用RT-PCR分析其中20个基因的表达谱,结果表明编码木葡聚糖内糖基转移酶、捕光复合体、1-脱氧木酮糖-5-磷酸合酶、植物激素相关蛋白、苯基丙氨酸解氨酶、核酮糖-5-磷酸异构酶、异柠檬酸裂解酶、原叶绿素氧化还原酶、ω-6-脂肪酸去饱和酶、质体蓝素b以及乙酰辅酶A脱羧酶的基因在甲醛胁迫下呈上升表达。这些研究结果为进一步了解植物应对甲醛胁迫的分子机理打下了基础,并为植物甲醛代谢的遗传工程操作提供了一些理论依据。