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微囊藻毒素（Microcystins,MCs）可通过灌溉水进入农田生态系统,对植物生长、产量和品质造成不利影响。为了减轻MCs对植物的不利影响,提高植物对MCs耐受性,需要明晰植物对MCs耐受差异机制。抗氧化酶和蛋白磷酸酶是维持活性氧（ROS）平衡和磷酸化平衡的重要酶,在应对MCs胁迫时发挥重要作用。基于此,本文通过水培模拟实验,探究了不同MCs胁迫（浓度和暴露时间）对水稻和黄瓜幼苗生长及其抗逆能力的影响,并利用聚丙烯酰胺凝胶电泳和Real-time PCR等手段从蛋白和基因水平研究水稻和黄瓜抗氧化酶和蛋白磷酸酶对MCs的响应差异机制,以期为采用分子生物学手段提高植物对MCs的耐受性提供理论基础。主要结果如下:（1）MCs对水稻和黄瓜幼苗生长和抗逆能力影响结果表明,低剂量MCs(5μg·L-1)诱导水稻叶片超氧阴离子（O2·-）和过氧化氢（H2O2）含量增加,但未改变细胞丙二醛（MDA）含量和叶片光能转化效率（Fv/Fm）,促进水稻生长;而黄瓜叶片O2·-和H2O2含量出现增加的时间早于水稻,且发生氧化损伤导致黄瓜RGR和Fv/Fm下降,表明水稻对MCs的耐受性高于黄瓜,且相同MCs处理下水稻对MCs耐受时间长于黄瓜。中、高剂量MCs(10、50和100μg·L-1)胁迫下水稻和黄瓜O2·-和H2O2含量迅速增加引发氧化损伤,导致Fv/Fm和生长受抑,且黄瓜O2·-含量、MDA含量、Fv/Fm和RGR的变化幅度均高于水稻,表明水稻对MCs耐受能力强于黄瓜与水稻中O2·-积累水平低有关。（2）MCs对水稻和黄瓜SOD、CAT和POD活性、同工酶组成与基因表达量的影响显示,低剂量MCs(5μg·L-1)诱导水稻SOD和CAT编码基因（rCu/Zn-SOD 1、rCu/Zn-SOD 2、rCu/Zn-SOD 3和rCAT 3）转录水平、同工酶酶量和活性增加,清除O2·-和H2O2能力增强以保护水稻免受MCs诱导的氧化损伤。相同MCs处理虽上调黄瓜SOD编码基因转录水平未改变其同工酶含量和活性,导致O2·-清除能力低于水稻。此外,黄瓜cCAT1表达水平和CAT同工酶酶量和活性上升幅度小于水稻,而黄瓜cPOD1和cPOD2表达水平和POD同工酶活性上升幅度高于水稻。结合O2·-和H2O2的变化趋势,表明低剂量MCs胁迫下水稻SOD活性升高增强了对O2·-的清除能力是水稻氧化损伤程度低于黄瓜的原因之一。中、高剂量MCs(10、50和100μg·L-1)诱导水稻SOD和CAT编码基因（rCu/Zn-SOD 1、rCu/Zn-SOD 2、rCu/Zn-SOD 3、rFe-SOD、rMn-SOD、rCAT 1和rCAT 3）大幅上调,SOD和CAT同工酶酶量和活性上升,而POD转录水平和同工酶酶量仍无显著变化,表明POD同工酶活性上升受H2O2调控。相同MCs处理（10、50和100μg·L-11 MCs）下黄瓜SOD编码基因转录水及其同工酶变化未改变SOD总活性,对O2·-的清除能力仍低于水稻。表明水稻SOD编码基因转录水平上调增强SOD同工酶酶量和活性提高对O2·-的清除能力是水稻对MCs诱导氧化损伤耐性强于黄瓜的原因之一。（3）MCs对水稻和黄瓜蛋白磷酸酶活性影响的分子机制显示,低剂量MCs(5μg·L-1)胁迫下水稻蛋白磷酸酶的总活性和磷酸化水平与对照无显著差异,其中水稻丝氨酸-苏氨酸蛋白磷酸酶2A型（PP2A）编码基因的转录水平上调,但是PP2A合成的能力小于MCs与PP2A结合的消耗,导致PP2A活性下降;相同MCs处理组黄瓜蛋白磷酸酶活性降低,去磷酸化过程受抑,磷酸化水平增加,其中PP2A编码基因转录水平上调,PP2A活性降低,表明PP2A在不同植物中都较早受抑。中、高剂量MCs(10、50和100μg·L-1)胁迫下水稻和黄瓜蛋白磷酸酶的总活性下降、去磷酸化过程受抑、磷酸化水平增加,其中水稻中磷酸化水平低于黄瓜与水稻蛋白磷酸酶活性降幅小于黄瓜有关。中、高剂量MCs胁迫下水稻催化亚基rPP2A-4c1的大幅上调有利于合成更多的PP2A催化亚基以减轻MCs与PP2A共价结合的消耗,而黄瓜PP2A调节亚基cPP2A-R-TAP46上调幅度最高,且100μg·L-11 MCs处理组黄瓜PP2A催化亚基cPP2A-c2下调,导致PP2A活性降幅加大,进而抑制气孔开放和生长。结果表明水稻中PP2A催化亚基编码基因转录水平上调,促进PP2A合成可能是水稻对MCs耐受性较强的原因之一。综上所述:在实验条件下,水稻对MCs的耐受性强于黄瓜主要因为:一是MCs胁迫下水稻中SOD和CAT同工酶基因转录水平上调高于黄瓜,增加酶量并激活同工酶活性以减轻ROS积累导致的氧化损伤,减轻MCs对水稻光合与生长的不利影响。二是MCs胁迫下水稻中PP2A催化亚基转录水平上调高于黄瓜,有利于补充MCs与PP2A结合导致的PP2A消耗,进而减缓蛋白质去磷酸化的受抑程度,减轻过度磷酸化对水稻光合与生长的不利影响。这将为寻求有效对策减轻MCs对作物的危害提供新的思考方向。