在干旱、盐碱等逆境条件下植物体内可积累大量的甜菜碱，甜菜碱的积累对改善渗透调节、保护细胞膜具有重要作用，因此甜菜碱被认为是很有效的渗调剂之一。胆碱单加氧酶(CMO)和磷酸乙醇胺N-甲基转移酶(PEAMT)是高等植物甜菜碱合成途径中的两个关键酶。利用基因工程技术，把与甜菜碱合成相关的基因导入植物，使其积累甜菜碱，将有可能达到增强植物抗旱性的目的。 为了制备CMO、PEAMT抗体，我们将盐角草SeCMO，SePEAMT基因分别连接到表达质粒pGEX-6p1中，得到重组质粒pGEX6p1-SeCMO和pGEX6p1-SePEAMT，转化大肠杆菌BL21(DE3)，经IPTG诱导，SDS-PAGE分析，显示SeCMO、SePEAMT基因能够在大肠杆菌中大量表达，通过GST亲和层析纯化，获得了较纯的融合蛋白。 为评价转基因烟草的耐旱性，以野生型烟草、转SeCMO烟草及转SePEAMT+SeCMO烟草为材料，进行自然停水干旱处理，测定甜菜碱含量、相对含水量、光合参数、质膜损伤、活性氧代谢、主要渗透调节物质含量等生理生化指标。结果显示：干旱胁迫后，转基因烟草甜菜碱含量显著高于野生型烟草，并能维持较高的相对含水量。干旱胁迫后，所有株系的净光合速率、气孔导度均下降，转双基因株系PC26、PC45仍具有显著高于野生型烟草的净光合速率，且胞间CO2浓度低于对照，表明其光合系统损伤较轻。此外，转双基因株系的细胞膜离子渗透率和丙二醛含量显著低于野生型，且SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量普遍高于野生型烟草。以上结果表明：转基因烟草中高水平甜菜碱的积累，能通过渗透调节、保护细胞膜及代谢酶类稳定性的作用，提高烟草的耐旱性。