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在干旱、低温等胁迫环境下，植物细胞内通常会积累一些相容性物质(也称渗透调节物质)，从而减轻环境胁迫对植物造成的伤害，甜菜碱是主要的相容性物质之一。编码甜菜碱醛脱氢酶(BADH，催化甜菜碱醛合成甜菜碱)的基因在甜菜碱的生物合成过程中处于关键地位。本实验以转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的烟草(Nicotianatabacum)K326和野生型K236两种烟草为材料，采用干旱和强光两种方式进行处理，研究转BADH基因烟草光合作用对干旱和强光胁迫的响应。主要结果如下：1.干旱胁迫对烟草叶片叶绿体超微结构的影响：干旱胁迫导致烟草叶片的基粒片层肿胀解体，变得模糊不清，野生型烟草的叶绿体超微结构受干旱胁迫的影响较转BADH基因烟草明显；BADH基因的导入对干旱胁迫烟草叶片的类囊体片层结构具有一定的保护作用，可以减轻干旱胁迫对叶绿体的超微结构的破坏。
2.转基因烟草能维持干旱胁迫下类囊体膜类脂含量：干旱胁迫下烟草叶片类囊体膜中单半乳糖脂甘油二酯(MGDG)、双半乳糖脂甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PG)含量显著降低。干旱胁迫下，转基因烟草能够维持叶片类囊体膜上的类脂含量，从而可能对类囊体膜上各种蛋白复合体的结构和功能具有保护作用。转基因烟草叶片中的DGDG和PG含量变化受干旱影响较小，而野生型烟草叶片中DGDG和PG含量在干旱胁迫下明显降低。
3.干旱胁迫下转基因烟草能维持叶片类囊体膜脂肪酸相对含量：干旱胁迫下烟草叶片类囊体膜MGDG中亚麻酸(18∶3)相对含量显著降低。在干旱处理的第9天，与正常浇水的植株相比转基因烟草的MGDG中的18∶3相对含量下降了6.0％，而野生型烟草的MGDG中的18：3相对含量仅下降了0.7％，这不利于膜双层结构的稳定性。转基因烟草PG中16∶1(3t)含量明显高于野生型烟草，干旱胁迫下烟草PG中的16∶1(3t)的相对含量均降低，在干旱胁迫处理9天后，转基因烟草的PG中的16∶1(3t)的相对含量降低了35.2％，而野生型烟草PG中的16∶1(3t)的相对含量降低了76.1％。PG中较高的16∶1(3t)的含量有利于维持聚光色素复合体的寡聚状态以及状态转换的能力。
4.干旱胁迫下转基因烟草能维持较高的光合能力：①干旱胁迫下，转基因烟草表现出了较强抗性；转基因烟草烟草叶片相对含水量(RWC)均高于野生型烟草，在干旱胁迫下能保持良好的水分状况。②干旱胁迫下，烟草叶片光合速率下降，光化学效率降低。③干旱胁迫下转基因烟草维持较高的净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ФPSII)，耐光抑制能力较强。干旱胁迫下转基因烟草较高光合能力的维持可能与叶片中较高的气孔导度和叶肉细胞维持较高的光合活性有关，后者可能与干旱胁迫下转基因烟草维持较高的抗氧化酶活性，提高了活性氧的清除能力一定关系。
5.转基因烟草提高了对强光胁迫的抗性：强光胁迫下转基因烟草的光合能力明显高于野生型烟草，其利用强光的能力明显较野生型烟草的高，野生型烟草更容易发生光抑制。这主要表现在转基因烟草较野生型烟草在强光胁迫下维持较高的光合速率和PSII光化学效率上。