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为对缺水胁迫下紫黄质脱环氧化酶基因(vde)的功能进行验证分析,本论文以拟南芥野生型及vde基因缺失突变体植株做为材料,分别研究了它们在干旱胁迫下不同时期叶片的光合作用参数、叶绿素荧光参数、呼吸作用参数、抗氧化酶活性和叶黄素循环组分的变化,并结合分子生物学技术进一步验证并分析了缺水时两种拟南芥植株中vde基因的表达情况。其主要结果如下：1.vde基因缺失使拟南芥植株抽薹和开花时间提前,气孔导度及蒸腾速率降低,呼吸作用受到抑制。突变体中VDE无法正常催化紫黄质(V)到玉米黄质(Z)的转化,脱环氧化状态(Z+0.5A)/V+A+Z降低,热耗散不能正常进行,非光化学淬灭系数NPQ降低。无法耗散的过剩光能对植物体形成光抑制,PS Ⅱ光反应中心受损,最大光化学效率Fv/FM低于野生型。2.干旱胁迫下vde基因缺失突变体拟南芥相较于野生型萎蔫程度更高,成活率更低,其光合、荧光参数(如净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学效率、非光化学淬灭系数等)的变化趋势与野生型相似,且略低与野生型。在干旱处理过程中,NPQ的变化趋势为先上升后下降,同一品种的拟南芥在高浓度PEG溶液处理下的植株其NPQ要高于受较低浓度胁迫的植株。3.vde基因的缺失改变了水分胁迫下CAT、POD、APX等抗氧化酶的活性,且在干旱处理的整个过程中,POD活性在vde缺失体中均低于相应的野生型。对叶片中过氧化物酶的定性分析显示,水分胁迫下,vde缺失体中过氧化物酶的活性低于野生型。缺失体中SOD活性的增强以及POD活性的减弱可能是植物对干旱敏感性增强的原因之一。4.干旱胁迫下vde基因的缺失抑制了交替氧化酶(AOX)基因的表达。随着处理的进行,aox基因表达量先上升,后下降。作为编码交替呼吸途径关键酶的基因,aox表达量的上升能够使植物体累积更多的AOX,促进植物的交替呼吸。aox表达水平的变化趋势与拟南芥呼吸参数的测定结果相似。