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干旱是世界农业最主要的自然灾害，它影响植物的生长发育，造成作物严重减产，加剧了全球性的粮食危机。利用转基因技术培育抗旱新品种是提高植物抗旱性、利用干旱土地的一条有效的途径。在干旱胁迫条件下，植物通常会受到渗透胁迫和氧化胁迫伤害，甜菜碱是一种无毒的有机小分子化合物，在干旱胁迫下，甜菜碱能在植物细胞中迅速积累以维持细胞的渗透平衡，并对细胞内的一些重要酶类起保护作用。过氧化氢酶可以清除植物体内产生的H2O2，尤其在干旱条件下，在植物的抗氧化方面的作用更为重要。另外，CAT在植物体内主要存在于过氧化物体中，而叶绿体中不含有CAT，但是在干旱等胁迫条件下，叶绿体是产生活性氧的主要部位，活性氧的积累将严重损害叶绿体，对植物造成伤害。因此，我们将Cat与RuBP羧化酶小亚基转运肽(rbcS-3)融合(Tr)，导入已经转入Badh的烟草中，使其在叶绿体中发挥作用。转基因烟草过量表达了外源蛋白，甜菜碱含量和CAT活性明显高于对照，提高了烟草抗胁迫能力。本论文利用转Badh和Cat基因的烟草为材料研究了转基因植物的抗逆机制，并为基因表达产物在叶绿体的定位提供了证据。结果如下：
1.经分离转基因植株叶绿体并进行Western blot证实，Cat基因表达产物已经定位于叶绿体，且目的蛋白在叶绿体中发挥作用。
2.PEG6000模拟干旱。转基因烟草的PSⅡ损伤程度小于野生型烟草，CAT活性和POD活性高于野生型烟草，MDA的含量低于野生型烟草，说明转Badh和Cat提高了植物的抗旱性。
3.NaCl胁迫处理。经不同浓度的NaCl处理，转基因烟草的PSⅡ损伤程度小于野生型烟草，CAT活性高于野生型烟草，MDA的含量低于野生型烟草，说明转Badh、转Cat和转Badh、Cat烟草的抗盐性高于野生型烟草。
4.百草枯胁迫处理。经不同浓度的百草枯处理，转Badh、转Cat和转Badh、Cat烟草CAT活性高于野生型烟草，PSⅡ损伤程度小于野生型烟草，说明抗氧化性高于野生型烟草。