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叶绿体中的类囊体是植物光合作用过程中进行光反应的场所,是受温度影响最敏感的部位之一。磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)是类囊体膜中唯一的磷脂,其脂肪酸的不饱和程度与植物对低温的敏感性密切相关。叶绿体甘油-3-磷酸酰基转移酶(sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)和脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturases,FAD)是决定PG中不饱和脂肪酸含量的重要因素。我们从强抗寒植物蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)中克隆至AmGPAT和AmFAD8基因的cDNA,并着重分析了AmGPAT在响应和抵抗温度胁迫中的功能。主要研究结果如下：(1)用RT-PCR方法扩增到AmGPAT的全长cDNA编码区,它由1383bp组成,推测其编码蛋白含460个氨基酸残基。序列分析显示其为亲水性蛋白,具有N端叶绿体导肽,属于叶绿体可溶性GPAT。(2)通过半定量RT-PCR分析,发现AmGPAT在正常条件下表达量较高,室内低温处理和野外自然冷冻胁迫可诱导其表达量上调,而高温胁迫对该基因的表达总体上呈抑制趋势,干旱胁迫则对其表达量影响不大。(3)将AmGPAT编码区cDNA构建到植物超表达载体上,转化拟南芥后对T3代纯合体进行了抗逆性鉴定。结果表明,在冻害条件下,转基因株系比野生型幼苗的存活率明显提高,且其恢复生长好于野生型。此外,转基因株系的叶绿素荧光Fv/Fm值在冷冻处理后的恢复期回升速度快于野生型。而转基因株系对高温和干旱胁迫的耐性低于野生型。上述结果表明,AmGPAT主要在响应和抵抗低温胁迫中发挥功能。(4)用RT-PCR方法扩增到AmFAD8的全长cDNA编码区,它由1526bp组成,推测其编码蛋白含457个氨基酸残基。将该cDNA片段成功构建到植物超表达载体上,转化拟南芥后获得T1代转化植株。