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甜菜M14品系是郭德栋课题组利用两种甜菜杂交并回交后获得的甜菜品系,其相较于正常的二倍体甜菜,染色体组中多出一条9号染色单体,相较于二倍体甜菜,甜菜M14品系还具有一些特殊的优良性质,如对于低温的抗性,对于干燥环境具有较强的适应能力,可用于进行基因功能、蛋白组学等方向的研究。课题组前期利用iTRAQ串联LC-MS/MS技术鉴定出在不同NaCl（0、200、400 mM）胁迫下差异表达的蛋白质共76个,从中选择7个参与抗氧化酶系统的差异表达蛋白。利用NCBI本地化t BLASTn软件将这些氨基酸序列与NaCl（0、200、400 mM）胁迫下的甜菜M14转录组数据库相匹配,筛选出在不同NaCl（0、200、400 mM）胁迫下差异表达较为显著的BvM14-GO、BvM14-CAT、BvM14-Prx、BvM14-Trx、BvM14-APX、BvM14-MDAR及BvM14-DHAR3基因的Unigenes序列。As A-GSH作为植物高效清除体内过量积累的活性氧的重要循环,其中的三种基因:BvM14-DHAR3、BvM14-APX及BvM14-MDAR起着调控植物应激响应氧化胁迫的关键作用。本研究经PCR扩增获得BvM14-DHAR3、BvM14-APX及BvM14-MDAR基因的c DNA全长,经生物信息学分析后发现其ORF分别为807、763及732bp,分别编码268、250及243aa。预测BvM14-DHAR3所编码的蛋白位于叶绿体中;BvM14-APX基因所编码的蛋白定位于叶绿体类及线粒体中;BvM14-MDAR基因所编码的蛋白质位于细胞质。预测3种蛋白呈亲水性。经构建系统进化树后发现,3种基因与菠菜中同种蛋白质的亲缘关系最近。通过对甜菜M14品系根、茎、叶、花中的BvM14-DHAR3、BvM14-APX及BvM14-MDAR基因进行了组织特异性表达分析,结果显示BvM14-DHAR3、BvM14-APX及BvM14-MDAR基因在叶中表达量最高。这是由于3种基因作为As A-GSH循环中的3种关键酶在叶绿体中高效表达并参与到植物的光和作用途径,所以在叶片中的表达量上调最为明显。构建p ET28a-BvM14-DHAR3、pET28a-BvM14-APX及p ET28a-BvM14-MDAR原核表达载体,转化入大肠杆菌BL21（DE3）后分别在0.05、0.1及0.03mM IPTG、20、25、18℃的诱导条件下诱导上清液中酶的表达并测定其活性。分别构建p BI121-BvM14-DHAR3、p BI121-BvM14-APX及pBI121-BvM14-MDAR真核植物表达载体,转化农杆菌后,利用花序侵染法转化拟南芥野生型及突变株,获得基因突变恢复植株（CO）和基因过表达植株（OX）。对3组植株（每组分设WT、KO、CO、OX）同时进行0、150mM NaCl胁迫处理。分别观察3组植株的生长表型,测定MDA、GSH、As A及H2O2含量,并测定不同种植株中DHAR3、APX及MDAR的酶活含量以及DHAR3、APX及MDAR基因的相对表达量。结合上述结果我们得出:（1）DHAR3基因的表达与植物体中积累的MDA及GSH含量呈现负相关调控,但当DHAR3的表达受到抑制时,MDA的变化并不明显;而As A的含量则与DHAR3的表达呈正相关的关系。这说明DHAR3作为As A-GSH循环中的限速酶,其表达程度会影响其上下游底物的含量。（2）APX的表达与MDA的含量呈正相关而与As A呈负相关,但APX表达的高低与GSH含量却没有直接关系,GSH的含量呈现减小的趋势。这表明当作为直接清除植物体内过量积累的活性氧的APX酶活性有变化时,胁迫后处于过度还原态的电子传递链所积累的ROS受到不同程度的积累,这会导致上下游底物的含量产生变化。（3）MDAR的表达高低与GSH和AsA的含量呈正相关的关系,但与MDA的含量却呈现负相关的关系。这表明虽然MDA可以通过非酶促歧化反应生成回补AsA的重要底物DHA,但其受MDAR催化的酶促反应却更为高效。（4）APX的酶活或转录表达量的高低与DHAR3和MDAR的酶活和表达量呈正相关系;MDAR的酶活或转录表达量的高低与DHAR3和MDAR的酶活和表达量呈负相关的关系。当植株遭遇外界盐胁迫后,为维持体内ROS的平衡,3种基因共同参与调控过度还原的电子传递链,而由于3种酶的底物也是上游酶的产物,所以单酶表达量及活性的变化会引起其他2种酶产生较为明显的上下调变化。