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在低温弱光下,植物体内易产生过量的活性氧（Reactive oxygen species, ROS）,从而对植物造成伤害。叶绿体在各种胁迫条件下能产生大量的ROS。叶绿体中两个重要的ROS清除酶是超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）,SOD催化两分子O2?岐化为O2和H2O2,APX利用AsA作为电子供体将H2O2还原为水。本研究以番茄为实验材料,通过RT-PCR克隆了叶绿体基质抗坏血酸过氧化物酶（sAPX）和Cu/Zn-SOD基因,同源性比较证明所克隆的基因是目的基因。主要研究结果如下:1.利用同源序列设计简并引物,通过RT-PCR的方法从番茄叶片克隆sAPX基因的中间片段,通过5’-RACE和3’-RACE分别克隆到5’和3’片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA,命名为LesAPX（EU251405）。该基因全长为1435 bp,ORF为960 bp,编码320个氨基酸。同源序列比较表明,LesAPX基因的序列与烟草、拟南芥、豇豆、菠菜等叶绿体基质抗坏血酸过氧化物酶基因的序列有较高的同源性。2.将获得的LesAPX基因与含有35S启动子的pBI121载体重组,构建了反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,用PCR的方法对带卡那抗性的转基因番茄植株进一步检测,获得了转反义基因的烟草植株。经检测LesAPX基因表达发生沉默的烟草植株中APX和SOD酶活性下降,并且转反义基因植株PSⅡ的最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）均明显低于野生型。3.将从番茄中克隆得到叶绿体Cu/Zn-SOD基因,与含有35S启动子的pBI121载体重组,分别构建了正义和反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草,用PCR方法对带卡那抗性的转基因烟草植株进一步检测,获得了转正义和反义基因的烟草植株。4.构建了原核表达载体pET-SOD,并在大肠杆菌BL21中表达融合蛋白,免疫小白鼠,制备抗体,其抗血清效价为1:500。Western杂交表明,转正义植株中Cu/Zn-SOD基因已在蛋白水平过量表达。5.选取野生型、转正义Cu/ZnSOD基因株系S（+）21和转反义Cu/ZnSOD基因株系S（-）8为试材,测定了低温弱光胁迫下光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素a快速荧光诱导曲线（OJIP）和活性氧清除酶活性。与野生型相比,转正义基因植株S（+）21的PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）和光合速率（Pn）下降程度较小,而转反义基因植株S（-）8的下降较明显。与WT相比,低温弱光胁迫下转正义基因植株S（+）21维持较高的叶绿体超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性,O2?和H2O2的含量较低。通过分析快速叶绿素a荧光动力学曲线（OJIP）的参数,探讨了低温弱光胁迫下Cu/ZnSOD基因对光系统Ⅱ（PSⅡ）功能的影响。与野生型相比,转正义基因植株耐低温能力强,能维持较高的电子传递速率。这些结果表明Cu/ZnSOD的过量表达增强叶绿体的抗氧化系统。