论文摘要
生物与非生物胁迫是影响植物产量的主要限制因素。在逆境胁迫（病原物侵染、干旱、高低温、金属离子毒害、机械损伤、紫外辐射等）条件下都有活性氧的快速积累,严重破坏了植物细胞的正常生理机能。铁等过渡金属离子催化的Fenton反应可以有效调节自由基的浓度。降低细胞内的Fe2+铁离子浓度就会减少-OH等自由基,从而减少植物细胞的损害,增强植物对多种逆境胁迫的耐受性。同时铁蛋白能以可溶和生物可以利用的形式存储铁原子达4500个,广泛存在于动物、植物和细菌中。因此,增强植物体内的铁蛋白基因的表达,既可增加植株中的铁含量,又可增强植株对逆境胁迫的抗性。铁蛋白结合游离铁为增强农作物的氧化胁迫耐受性、减轻植物伤害提供了一种新途径。本实验以翠冠梨组培苗为试验材料,使用荧光定量RT-PCR方法研究了铁蛋白基因在非生物胁迫条件下的表达特性。同时获得嘎拉苹果微嫁接组培苗,研究转基因接穗内、外源铁蛋白基因的表达特性。研究结果如下:1.对检测铁蛋白基因的实时荧光定量反转录PCR方法进行研究,结果表明,所设计引物特异,建立了准确,稳定可靠的定量方法。并在此基础上,通过实时荧光定量反转录PCR方法,以翠冠梨组培苗及田间成熟果实为材料,对其所含四种铁蛋白基因（PpFer1,PpFer2,PpFer3,PpFer4）在茎,叶片,茎尖,果实的表达特性进行了研究。研究结果表明,四种铁蛋白基因在叶片中的表达量显著高于其它部位。PpFer1在茎中的表达量显著低于果实,果实、茎与茎尖相比,表达量无显著性差异。PpFer2与PpFer4的表达量在茎中最低,在果实与茎尖中表达量无显著性差异。PpFer3在茎、果实与茎尖中表达量无显著性差异。在叶片中,PppFer2的表达量略高于PpFer2,PpFer3与PpFer4。2.本文通过实时定量PCR方法,在非生物胁迫条件下,对翠冠梨组培苗四种铁蛋白基因（PpFer1,PpFer2,PpFer3,PpFer4）表达特性进行研究。研究结果表明,经不同时间铁处理,四种铁蛋白基因表达量的变化主要体现在处理的早期,且铁蛋白基因在各个时间有不同程度的表达差异。对于不同激素处理,ABA对铁蛋白基因的影响最大,可以有效诱导四种铁蛋白基因的表达,其中对PpFer2的诱导能力最强。分别经BA、GA3、IAA处理,对四种铁蛋白表达的诱导能力依次减弱。各非生物胁迫处理相比较,氧化胁迫处理对铁蛋白基因表达的诱导作用最强,其次是盐胁迫,高温胁迫,低温胁迫。其中PpFer1与PpFer3的表达量,经氧化处理与盐胁迫处理6h、高温处理12h达到最高。盐胁迫与高温胁迫处理6h后对PpFer4的表达量诱导最强。四种铁蛋白基因经不同时间段的激素与非生物胁迫处理,表达量也有不同程度的差异。各基因在处理后表达的差异与启动子的序列元件差异有关。经激素与非生物胁迫处理后,铁蛋白基因的表达有差异,表明此基因被不同的转导途径调控。3.以转rolC八棱海棠株系20a为砧木,转菜豆铁蛋白基因（PvFer）嘎拉苹果为接穗,采用微型嫁接法,获得微嫁接植株。分别研究了不同嫁接方法、不同6-BA浓度处理及不同培养基对嫁接成活率的影响。结果表明:（1）不用锡箔纸包裹的嫁接成活率低于用锡箔纸包裹,但后者污染率和操作时间均高于前者;（2）用0.2mg/L6-BA处理嫁接口时获得了最高的嫁接成活率。（3）嫁接苗在生根培养基的成活率比在分化培养基的成活率高。并通过荧光定量RT-PCR方法,以转基因嘎拉苹果微嫁接组培苗为材料,研究内、外源铁蛋白基因的表达特性。研究结果表明,以转基因植株为接穗的微嫁接植株,其内源铁蛋白基因的表达量高于以非转基因植株（GO）为接穗的微嫁接植株,但内源与外源基因的表达量低于非微嫁接植株。经500μM柠檬酸铁处理嫁接苗24h后,内、外源铁蛋白基因的表达量均增大,表明铁蛋白基因的表达在铁处理后可以被诱导。