李志博 ^1,2 , 徐建伟¹ , 张小均^1,2 , 魏亦农^1,2 , 曹连莆^1,2

1 石河子大学农学院, 石河子, 832003; 2 石河子大学, 新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室, 石河子, 832003
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《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18 卷, 第 1 篇   
收稿日期: 2018年10月29日    接受日期: 2018年12月12日    发表日期: 2020年04月29日

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抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)是活性氧 H2O2 的清除剂，对抵抗植物逆境发挥着重要的作用。为了探究棉花 APX 基因的耐冷功能，本实验应用 RT-PCR 和 RACE 技术从苗期耐冷型棉花品种‘新陆早 25 号’叶片中克隆得到一个 APX 基因 GhAPX，并对转基因烟草的主要抗氧化酶活性和快速荧光参数进行了分析。结果表明，该基因 cDNA 全长 1 763 bp，开放阅读框 1 137 bp，编码 379 个氨基酸。Blastx 比对表明该基因与已克隆的棉花气孔 APX 相似性最高，达 99%。进化分析表明该基因与刚毛怪柳关系较近，与拟南芥(AtAPX)和小麦(TaAPX)关系较远。蛋白质结构分析显示该基因属于植物过氧化物酶基因家族，亚细胞定位结果显示该蛋白位于叶绿体中。实验成功构建了植物表达载体 PZP35S-GhAPX。转基因研究发现，转GhAPX 基因会提高烟草的 POD 和 CAT 活性。在 4℃冷害条件下，转基因烟草的 POD 和 CAT 活性及 Fv/Fm和 pI 均大于野生(对照)株，且下降幅度和速度均小于野生植株，而 SOD 活性在转基因和野生植株间差异不大，初步推测 GhAPX 基因可以提高棉花幼苗的低温冷害抵抗力。本研究为揭示 GhAPX 基因的功能及其与棉花耐冷性的关系提供了理论参考。

棉花(Gossypium hirsutum)；低温冷害；抗坏血酸过氧化物酶(APX)；耐冷性