摘  要：TaRboh基因是植物体内调控抗胁迫的一类基因，存在于大多数体内，例如小麦，玉米等，这些植物在干旱，重金属，盐泽等非生物条件的胁迫下，便会引起该基因发挥作用，使植物产生一定抗性，因此研究该基因的功能有利于提高植物的抗逆性。本实验以模式植物拟南芥为实验材料，分别是TaRboh基因导入拟南芥体内的超表达拟南芥、敲除TaRboh基因的突变体拟南芥、还有野生型拟南芥三种类型。实验采用60umol/L浓度的镉盐处理拟南芥，通过观察处理前后以及不同类型拟南芥在受胁迫的情况下，其萌发、生长、形态指标的情况，通过测定拟南芥的各种生理指标含量，探究TaRboh基因对拟南芥受胁迫的作用，生理指标包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、脯氨酸、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）等。经过试验发现，超表达的拟南芥的生长发育情况最好，而且其酶活性也最高；野生型的生长发育相对突变体的较好，其酶活性也相对较高。因此通过本实验得出：TaRboh基因对模式之物拟南芥的受胁迫情况确实产生一定的作用，提高了拟南芥的抗逆性。

关键字：转基因；拟南芥；镉胁；生理指标

Response of TaRboh gene to cadmium stress in Arabidopsis thaliana

Abstract:TaRboh gene is a kind of gene that regulates the resistance to stress in plants, which is found in most of the body, such as wheat, corn, etc.These plants in drought, heavy metals, salt marsh and other abiotic conditions, will cause the gene to play a role, so that the plant has a certain resistance, so the study of the function of the gene is conducive to improve the resistance of plants.In this study, the model plant Arabidopsis thaliana as the experimental material, respectively, is the TaRboh gene into Arabidopsis thaliana in vivo overexpression of Arabidopsis thaliana, knocking out the TaRboh gene mutant Arabidopsis thaliana, there are three types of wild Arabidopsis thaliana.The cadmium salt 60umol/L concentration treatment of Arabidopsis thaliana, by observing the treatment before and after different types of Arabidopsis under stress, the germination, growth, morphological index, through the determination of the Arabidopsis various physiological indicators of content, explore gene TaRboh of pseudo Arabis stress,physiological parameters include superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), proline, malondialdehyde (MDA), peroxidase (POD), and so on.It was found that the growth and development of Arabidopsis thaliana was the best, and its ender the stress condition, which can improve the resistance of Arabinzyme activity was highest, and the wild type of growth and development was relatively good, and its enzyme activity was relatively high.Therefore, through this experiment, we can conclude that the TaRboh gene has a certain effect on the Arabidopsis thaliana udopsis thaliana．

Key words：Transgene；Arabidopsis thaliana；Cdstress；Physiological index

目　　　录

摘  要 1

引  言 2

1 实验材料及设备 3

1.1 实验材料 3

1.2 实验仪器 3

1.3 实验试剂 4

2 实验方法及步骤 4

2.1 培养基制备 4

2.2 拟南芥种子的处理 4

2.3 拟南芥的移栽 4

2.4 实验方法 5

2.5 镉盐处理方法 5

3 结果及分析 5

3.1 TaRboh基因对拟南芥镉胁迫下SOD活性的影响 5

3.2 TaRboh基因对拟南芥镉胁迫下CAT活性的影响 6

3.3 TaRboh基因对拟南芥镉胁迫下Pro.活性的影响 7

3.4 TaRboh基因对拟南芥镉胁迫下丙二醛含量的影响 7

3.5 TaRboh基因对拟南芥镉胁迫下POD活性的影响 8

4  结论 8

参考文献 10

致  谢 11

TaRboh基因在拟南芥对镉胁迫的响应

   引言

   拟南芥是植物研究对象中的模式之物之一。拟南芥属于被子植物门，双子叶植物纲，二年生草本，我国内蒙、新疆、陕西、安徽、湖北、四川、云南等省区都有拟南芥。拟南芥的优点很多，例如植株小、结子多，生长周期相对较短，其基因组是目前已知植物基因组中最小的。而且，拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得实验结果，这些优点使拟南芥成为遗传学研究的好材料，被科学家誉称“植物中的果蝇”。现如今，环境因素例如气候变化导致的土壤干旱、盐渍化、高低温胁迫，还有化学药物导致的病原菌、重金属[1]过量等逆境胁迫都会严重影响植物的正常生长、品质和收获。虽然高等植物本身具有一定的抗逆性，但当重金属浓度突破植物的自我调节能力时，就会引起植物细胞和组织的损害，影响植物的良好生长。因此当今模式之物拟南芥的抗逆性课题的研究受到越来越多人的关注，而Rboh基因是研究热点之一。在本次实验中，拟南芥转入的TaRboh基因是农作物体内基因序列中的基因，其中，Rboh即呼吸爆发氧化酶，是植物活性氧[2](reactive oxygen species, ROS) 的主要产生者。Rboh又称NADPH氧化酶[3](NADPH oxidase, NOX) 是一种广泛存在于生物界产生ROS的关键酶，近几年研究发现，活性氧爆发是植物应对胁迫反应的普遍特征。NADPH氧化酶则被广泛认为是植物胁迫[4]反应下产生并积累ROS的主要来源，过去许多研究认为ROS对植物的生长具有抑制作用，但后来经研究证实，在合适的胁迫条件下，ROS对植物的生长发育还有促进作用，例如作为第二信使引导植物次级代谢产物的调控等。除此之外，越来越多的实验表明，NOX酶诱导产生的活性氧ROS在植物的正常生长及代谢[5]过程中还有许多其它重要的功能。植物的Rboh基因主要是在植物生长发育及胁迫反应中起作用,其活性主要受钙离子、蛋白磷酸化、Rac蛋白以及ABA[6]所调控。将TaRboh的基因导入拟南芥体内，研究其生理作用[7]对于转基因领域的学术研究是一种创新，同时对于拟南芥在受胁迫情况下更好的生长从而获得长势良好的拟南芥也有一定的作用。