植物在抗逆中的作用

2．3．2　植物SOD在抗逆中的作用

Cu，Zn－SOD在植物抗氧化逆境中发挥着重要作用，它与植物的抗逆性和抗衰老有密切关系，有研究表明，在植物中过量表达Cu，Zn－SOD能提高植物的抗盐、抗旱、抗寒等抗逆性能。

大量研究表明SOD在植物中的过量表达能够提高转基因植物对多种氧胁迫的耐受性。C．Bowler等（C．Bowler，1991年）将叶绿体特异的前导序列取代Mn－SOD基因的线粒体前导序列，然后将此Mn－SOD融合基因转到烟草中，结果表明：Mn－SOD在叶绿体前导肽作用下进入叶绿体内并行使其功能，这种转基因烟草能够抵抗除草剂引起的氧胁迫。

Mckersie等（B．D．Mckersie，1993年）将烟草的Mn－SOD cDNA转入苜蓿，使其在线粒体中过量表达，得到的转基因植株总SOD酶活性是对照植株的2倍，提高了对干旱的耐受性和下一年的产量。Mckersie等（B．D．Mckersie，1999年）还对获得的转基因苜蓿进行田间试验，进一步验证了先前的实验结果，并证明转基因苜蓿中Mn－SOD的表达能通过调控叶绿素荧光、电解质渗漏和茎尖再生来减弱水分亏缺的伤害，从而增强了苜蓿的抗旱性。

Mn－SOD基因在烟草和玉米叶绿体中的过量表达增强了转基因烟草和玉米对质膜和光系统的保护作用和对除草剂引起的氧胁迫的耐受性。酵母线粒体Mn－SOD在水稻叶绿体中的过量表达提高了转基因植株对盐胁迫的耐受性，而且盐胁迫下转基因植株中SOD的活性都较对照株提高了1．5～2倍。

对马铃薯Mn－SOD的生物化学研究表明，马铃薯的Mn－SOD还具有RNA结合特性，但这种RNA结合特性对酶活性影响不大。而细菌Mn－SOD和Fe－SOD不具有RNA结合能力，这说明马铃薯线粒体Mn－SOD除了具有清除超氧化物阴离子自由基（）的功能外，还具有参与基因的表达与调控等其他生物学功能。许多实验还表明，转Mn－SOD基因不仅提高了植物的抗旱耐盐能力，还提高了转化植株的其他抗逆性，如耐低温等。由此可见，用基因工程方法提高植物的Mn－SOD含量将使植物的抗逆境遗传育种上一个新的台阶。