生姜(ZingiberofficinaleRosc.)是姜科、姜属能形成地下肉质根茎的栽培种，为多年生草本植物，作一年生蔬菜栽培。原产于我国及东南亚等热带森林及雨林区，长期系统发育的结果使其形成了耐荫不耐强光的特性。在强光下特别是晴天中午生姜植株的Pn、AQY、Fv/Fm下降。同时生姜的生长季节在夏秋两季，是一年四季中光照最强的时期，喜温而不耐强光的生姜生长在这样的季节容易发生光抑制现象，甚至光氧化。在光抑制过程中生姜自身有一定的保护机制。本论文以山东莱芜生姜为试材，克隆了生姜体内的VDE基因，通过转基因技术获得转基因植株，研究其在强光下的表达；并对生姜叶片进行外源AsA、ABA处理，研究了两者对生姜叶片光抑制的保护作用，获得如下结果： 1利用GenBank上已经登陆的紫黄质脱环氧化酶(VDE)基因序列，设计简并引物，通过RT-PCR方法克隆了生姜体内GVDE基因的中间保守序列。然后利用RACE-PCR方法得到GVDE基因的3和5末端。根据已经获得的基因序列设计引物扩增了GVDE基因全长。测序结果表明，GVDE基因的全长序列为2000bp，编码区长为1431bp，编码476个氨基酸，分子量是53.7KD，其氨基酸序列和拟南芥，烟草，小麦，水稻分别有61％、59％、59％、63％同源性，且具有典型的VDE特征。 2运用RT-PCR方法，从生姜总RNA中扩增出GVDE基因的开放阅读框(ORF,OpenReadingFrame)1431bp，用适当的限制性内切酶酶切，将GVDE-ORF连接到PBI121表达载体上，经过双酶切和测序鉴定证实GVDE基因的ORF区已经反向插入到表达载体上。然后将构建好地表达载体(含目的片段)通过农杆菌侵染法侵染烟草叶片，利用抗生素筛选得到转基因烟草植株。转基因烟草先通过PCR-Southern排除转基因的假阳性，然后对转基因烟草中的VDE表达和在强光下的保护机制作了进一步研究，结果表明，转基因烟草的NPQ和Fv/Fm都低于对照，APX、SOD和POD等抗氧化酶活性也低于对照植株。 3强光照射下不同浓度AsA处理对生姜离体叶片光抑制的作用研究。结果表明，较低浓度的AsA处理(10，50，100mM)叶片的Fv/Fm普遍高于高浓度的AsA处理(150，250mM)和对照。10mMAsA处理叶片的qP值始终高于对照，所有AsA处理qN都明显高于对照。不同的AsA处理各抗氧化酶活性有所差异。在所有的AsA处理中以10mMAsA浓度处理对离体叶片最佳，Fv/Fm、qP和qN维持较高水平，抗氧化酶活性也较高。说明外源AsA对强光引起的叶片的光抑制有一定的保护作用。 不同AsA浓度处理后的生姜活体叶片的NPQ、Fv/Fm、qP、ΦPSⅡ和D值普遍高于对照，AsA处理叶片的叶黄素循环库(A+Z+V)总量也高于对照，较高浓度(150mM，250mM)的AsA处理的(A+Z)/(A+Z+V)、抗氧化酶活性等高于其它处理和对照。总的来说，在所有的AsA处理中，以250mMAsA处理对活体叶片表现最好，热耗散能力增强，抗氧化酶活性较高，能够在一定程度上保护生姜叶片在遭遇强光胁迫下光合机构受过剩光能的破坏，活性氧清除能力加强。 4在强光条件下，经不同浓度ABA处理生姜离体叶片的Fv/Fm、ΦPSⅡ、NPQ比对照有所提高，APX、DHAR、SOD和POD等抗氧化酶活性比对照也有所增加。在所有的ABA处理中以10μMABA浓度处理为最佳，Fv/Fm，ΦPSⅡ维持较高水平，热耗散能力增强，APX、DHAR活性也较高。 以生姜活体叶片为试材，用不同ABA浓度处理后的研究结果表明，无论是对照还是ABA处理的生姜活体叶片的Fv/Fm、ΦPSⅡ、F0在强光下呈下降趋势，说明生姜叶片在强光下发生光抑制。在强光照射10-30min内ABA处理叶片的NPQ、Fv/Fm、ΦPSⅡ、叶黄素循环组分比值(A+Z)/(A+Z+V)等普遍高于对照。同时ABA处理提高了生姜活体叶片的抗氧化酶活性。其中以200μMABA处理为最好，具有较高的NPQ、Fv/Fm、ΦPSⅡ和F0，缓解了光合作用的光抑制，且清除活性氧的酶类活性也高于其它处理。