全 文 ：第３６卷第３期
２　０　１　３年５月
河 北 农 业 大 学 学 报
ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＨＥＢＥＩ
Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２　０　１　３
　 　
文章编号：１０００－１５７３（２０１３）０３－００３０－０４
转ＳｓＢＨＭＴ基因拟南芥植株的鉴定及其耐缺硫性分析
徐　萌１，　赵晋锋２，　朱晶莹１，　李云歧２，　余爱丽２
（１．河北农业大学 生命科学学院，河北 保定０７１００１；２．山西省农业科学院 谷子研究所，山西 长治０４６０１１）
摘要：硫是植物的必须营养成分之一，硫供应不足不仅影响到作物的产量而且影响到品质。本研究以转甜菜碱
高半胱氨酸甲基转移酶基因（ＳｓＢＨＭＴ）拟南芥植株为材料，利用ＲＴ－ＰＣＲ、Ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ等方法，鉴定了转基因
植株，分析了其在阻断外界硫供应条件下的生理变化。结果表明：与野生型相比，缺硫胁迫条件下转基因拟南芥
叶片枯黄程度低，具有较高的ＳＯＤ活性、叶绿素含量，较低的 ＭＤＡ含量；ＳｓＢＨＭＴ基因的超表达提高了拟南芥
的抗缺硫能力。
关　键　词：ＳｓＢＨＭＴ；转基因拟南芥；耐缺硫性
中图分类号：Ｑ７８９ 文献标志码：Ａ
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳｓＢＨＭＴｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉａｎａ
ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｕｌｆｕｒ　ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ
ＸＵ　Ｍｅｎｇ１，ＺＨＡＯ　Ｊｉｎ－ｆｅｎｇ２，ＺＨＵ　Ｊｉｎｇ－ｙｉｎｇ１，ＬＩ　Ｙｕｎ－ｑｉ　２，ＹＵ　Ａｉ－ｌｉ　２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７１００１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｍｉｌｅｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｘｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｚｈｉ　０４６０１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｌｆｕｒ　ｉｓ　ａｎ　ｅｓｓｅｎｔｉａｌ　ｍａｃｒｏｅｌｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｐｌａｎｔ　ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ．Ａ　ｌａｃｋ　ｏｆ　ｓｕｌｆｕｒ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｆｆｅｃｔｓ
ｈａｒｖｅｓｔ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｒｏｐ　ｐｌａｎｔｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，ＳｓＢＨＭＴｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｗｅｒｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ＲＴ－ＰＣＲ　ａｎｄ　ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ．Ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｔｒａｉｔｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐ－
ｓｉｓ　ｐｌａｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｓｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｓｕｌｆｕｒ　ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｐｌａｎｔｓ
ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ　ｌｅｓｓ　ｄｉｓｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｌａｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｓｕｌｆｕｒ　ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅ
ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ＳＯＤ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈａｎ　ｗｉｌｄ　ｔｙｐｅ　ｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ
ＭＤＡ　ｗａｓ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ．Ｔｈｅ　ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＳｓＢＨＭＴｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｔｈｅ
ｓｕｌｆｕｒ　ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｎ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｐｌａｎｔｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳｓＢＨＭＴ；ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ；ｓｕｌｆｕｒ　ｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ
　　硫是植物生长过程中必需的矿质营养元素之
一，是构成氨基酸、蛋白质的重要组分和多种酶的活
性物质［１－５］。当植物细胞膜系统受到硫素营养胁迫
而破坏时，必然诱导产生诸如Ｏ２、Ｏ－２ 等活性氧，进
而导致生物膜系统和细胞受损，造成植物代谢紊乱。
同时硫与叶绿素关系密切，缺硫致使作物叶绿素含
量降低，影响到光合作用的进行［６－８］。
甜菜碱高半胱氨酸－Ｓ－甲基转移酶（ＢＨＭＴ）是
一种甲基代谢酶，存在于动物和微生物体内，催化甜
菜碱向高半胱氨酸转移甲基，生成甲硫氨酸［９］。经
生物信息学分析，植物中未发现此酶。植物中甲硫
氨酸由两种类型的甲硫氨酸合成酶（ＭＳ）催化生
成，一种需维生素Ｂ１２作辅酶，催化高半胱氨酸与
ＭＴＨＦ（５－ＣＨ３－ＴＨＦ，５－甲基四氢叶酸）形成甲硫氨酸；
　　　　　　　　　　　
收稿日期：２０１３－０２－１０
基金项目：山西省农业科学院博士研究基金（ＹＢＳＪＪ１３０６）．
作者简介：徐　萌（１９８５－），男，河北省廊坊人，在读硕士生，研究方向：基因工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｍｅｎｇ２００５＠１２６．ｃｏｍ．
通讯作者：余爱丽（１９７３－），女，山西省临汾人，博士，副教授，研究方向为植物基因工程．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕａｉｌｉｍａｉｌ＠１２６．ｃｏｍ．
第３期 徐　萌等：转ＳｓＢＨＭＴ基因拟南芥植株的鉴定及其耐缺硫性分析 ３１　　 　
另一种不依赖于维生素Ｂ１２，由多谷氨酰化 ＭＴＨＦ
提供甲基［１０］。在土豆中超表达 ＭＳ结果表明，虽然
酶的水平大量提高，但甲硫氨酸含量没有明显变
化［１１］。而甲硫氨酸是植物蛋白质的重要组分，参与
翻译起始，并通过其产物ＳＡＭ（重要甲基供体）参与
乙烯、多胺、木质素、渗透调节剂等的生物合成［１２－１４］，
与植物抗逆反应、渗透调节等关系密切。因此本研究
对转ＳｓＢＨＭＴ基因拟南芥进行缺硫条件下的生理分
析，探讨ＳｓＢＨＭＴ基因在植物抗逆胁迫中的作用。
１　材料与方法
１．１　植物材料
拟南芥转基因型１０ｆ由农杆菌介导沾花法转化
猪肝脏ＢＨＭＴ基因（ＳｓＢＨＭＴ）获得。现１０ｆ与拟
南芥野生型ｗｔ（Ｃｏｌｕｍｂｉａ　ｅｃｏｔｙｐｅ）保存于河北农业
大学生命学院生物化学与分子生物学实验室。
１．２　拟南芥的种植
拟南芥种子用７０％的酒精处理１～２ｍｉｎ；用
０．５％（ｖ／ｖ）ＮａＣｌＯ进行表面消毒５～１０ｍｉｎ；用
灭菌的蒸馏水漂洗６次，每次２ｍｉｎ；播种到 ＭＳ培
养基上，４℃春化３ｄ；然后放于光照培养室（２２℃，
１６ｈ／８ｈ光暗周期，光照强度６　０００～８　０００ｌｘ）生
长。待幼苗长出四片叶时，挑选健壮的幼苗移栽到
浸透 Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液（ＰＨ　６．０）的蛭石中。相同温
度和光照条件继续培养，前５ｄ覆膜，每周浇一次
Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液。
１．３　拟南芥突变体的鉴定
１．３．１　转基因拟南芥的抗性筛选　将拟南芥种子
播种在含７ｍｇ／Ｌ　Ｂａｓｔａ除草剂的 ＭＳ培养基上，４℃
春化３ｄ，然后放于光照培养室培养，长有两片叶时
进行计数，观察分析 Ｔ３代的抗感比例。如果全部
为长出真叶的阳性幼苗，抗性与敏感比例为１︰０，
则说明该Ｔ３代为转基因纯合体，如果出现性状分
离，则为杂合体。
１．３．２　转基因拟南芥的ＰＣＲ分析　提取拟南芥
１０ｆ和ｗｔ基因组 ＤＮＡ，以其为模板，用ＳｓＢＨＭＴ
基因的特异引物（Ｓｅｎｓｅ：５′－ＡＴＧＧＣＴＣＣＧＧＴＴ－
ＧＧＧＧＡＣＡＡＡＡＡＧ－３′；Ａｎｔｉ－ｓｅｎｓｅ：５′－ＣＴＡＣＴ－
ＧＧＧＣＡＧＡＴ　ＧＧＧＡＡＴＴ－３′）进行ＰＣＲ扩增，ＰＣＲ
反应条件为：９４℃５ｍｉｎ；９４℃４５ｓ，６２℃４５ｓ，７２
℃２ｍｉｎ，共３个循环；９４℃４５ｓ，６０℃４５ｓ，７２℃
２ｍｉｎ，共３个循环；９４℃４５ｓ，５２℃４５ｓ，７２℃２
ｍｉｎ，共２４个循环；７２℃７ｍｉｎ。然后用１％琼脂糖
凝胶电泳检测。
１．３．３　转基因拟南芥的ＲＴ－ＰＣＲ分析　提取拟南
芥１０ｆ和ｗｔ植株的总ＲＮＡ，反转录为ｃＤＮＡ，以其
为模板，采用ＳｓＢＨＭＴ基因的特异引物（同１．３．２）
进行ＰＣＲ扩增，ＰＣＲ反应条件为：９４℃２ｍｉｎ；９４℃
４５ｓ，６２℃４５ｓ，７２℃２ｍｉｎ，共３个循环；９４℃４５ｓ，
６０℃４５ｓ，７２℃２ｍｉｎ，共３个循环；９４℃４５ｓ，５２℃
４５ｓ，７２℃２ｍｉｎ，共２４个循环；７２℃７ｍｉｎ。用１％
琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。
１．３．４　转基因拟南芥的 Ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ分析　提取
野生型拟南芥和转基因拟南芥总蛋白，１２％ ＳＤＳ－
ＰＡＧＥ电泳后，电转移至 ＰＶＤＦ膜（北京康为世纪
生物科技有限公司），５％脱脂奶粉３７℃封闭１～２
ｈ，加入１∶１　０００稀释的抗ＳｓＢＨＭＴ血清（河北省
农业科学院制备）室温孵育３ｈ或４℃过夜，洗膜，
转入１∶２０　０００稀释的碱性磷酸酶标记的二抗（北
京康为世纪生物科技有限公司）中，室温孵育１～２
ｈ，洗膜，然后加碱性磷酸酶底物显色，采用暗室Ｘ
－胶片曝光方法记录图片。
１．４　表型和生理指标检测
１．４．１　表型观察　将野生型拟南芥和转基因拟南
芥种子播种于 ＭＳ培养基上，待幼苗长出四片叶
时，挑选健壮的幼苗移栽到缺硫的 ＭＳ培养基
（由氯化物代替硫酸盐）和正常 ＭＳ培养基上，观
察表型变化。
１．４．２　生理指标检测方法　将生长在正常 ＭＳ培
养基上的野生型拟南芥和转基因拟南芥的四片叶幼
苗移栽到蛭石中，一周后，各分成两组，分别浇 Ｈｏ－
ａｇｌａｎｄ营养液和缺硫的 Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液（氯化物
代替硫酸盐），每周一次，培养３周后取叶片进行生
理指标测定。超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性测定采用
氮蓝四唑（ＮＢＴ）法［１５］，丙二醛（ＭＤＡ）含量测定采
用硫代巴比妥酸 （ＴＢＡ）法［１６］，叶绿素含量测定按
照 Ｗｅｌｂｅｒｕｍ等［１７］方法。
２　结果与分析
２．１　拟南芥突变体的筛选与鉴定
２．１．１　转基因拟南芥的抗性筛选　转基因植株含
有抗除草剂基因，因此能够在含有Ｂａｓｔａ除草剂的
培养基中生长，而野生型则不能。筛选结果如图所
示：图１Ａ全部枯黄，为野生型拟南芥；图１Ｂ抗感比
例为３∶１表明是杂合体；图１Ｃ抗感比例为１∶０证
明是转基因纯合体。
图１　转基因拟南芥纯合体的筛选
Ｆｉｇ．１　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｈｏｍｏｚｙｇｏｔｅｓ
２．１．２　转基因拟南芥的ＰＣＲ鉴定　转基因拟南芥
３２　 河 北 农 业 大 学 学 报　　　　 第３６卷　 　
和野生型拟南芥ＤＮＡ的ＰＣＲ检测结果如图２，转
基因拟南芥扩增出１　２２４ｂｐ的目的条带，而对照没
有。初步确定ＳｓＢＨＭＴ基因已转入拟南芥中。
Ｍ：１００ｂｐ　Ｍａｒｋｅｒ；１：野生型拟南芥；２：转基因拟南芥
图２　转基因拟南芥ＰＣＲ鉴定
Ｆｉｇ．２　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｗｉｔｈ　ＰＣＲ
２．１．３　转基因拟南芥的ＲＴ－ＰＣＲ鉴定　ＲＴ－ＰＣＲ
检测目的基因转录水平表达的结果如图３，转基因
拟南芥出现和预期结果一致的特异性扩增条带（１
２２４ｂｐ），而非转化植株无扩增条带，表明ＳｓＢＨＭＴ
基因在转化植株体内有效转录。
Ｍ：１００ｂｐ　Ｍａｒｋｅｒ；１：野生型拟南芥；２：转基因拟南芥
图３　转基因拟南芥的ＲＴ－ＰＣＲ鉴定
Ｆｉｇ．３　ＲＴ－ＰＣＲ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
２．１．４　转基因拟南芥的 Ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ鉴定　免疫
分析转基因拟南芥和野生型拟南芥结果如图４，转
基因拟南芥有目的蛋白条带，而野生型没有，表明目
的基因已经转入拟南芥并在翻译水平表达。
１：野生型拟南芥；２：转基因拟南芥；上部图片为用ＳｓＢＨＭＴ抗体检
验目的蛋白表达情况；下部图片为β－Ａｃｔｉｎ抗体检测的结果，示样品
的等量加样
图４　转基因拟南芥的ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ检测
Ｆｉｇ．４　Ｗｅｓｔｅｒｎ　ｂｌｏｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ
ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
２．２　转基因拟南芥１０ｆ对缺硫胁迫的反应
２．２．１　缺硫条件下１０ｆ的表型分析　移栽后前１０ｄ，
正常和缺硫培养基中的转基因拟南芥１０ｆ与野生型拟
南芥ｗｔ，并未出现表型上的差异。但在随后的３ｄ，
缺硫培养基中的 ｗｔ逐渐变黄，并有一些泛红，而
１０ｆ只有少许叶片泛红，与正常培养基中１０ｆ相比并
无明显变化（图５）。
Ａ、Ｂ分别为正常 ＭＳ培养基中的ｗｔ、１０ｆ；Ｃ、Ｄ分别为缺硫 ＭＳ培养
基中的ｗｔ、１０ｆ
图５　拟南芥的表型观察
Ｆｉｇ．５　Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ａｎｄ　ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
２．２．２　缺硫条件下１０ｆ的生理检测
２．２．２．１　缺硫胁迫对１０ｆ超氧化物歧化酶活性的
影响　超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）是作物体内清除氧自
由基的关键酶之一，它能将Ｏ－２ 歧化为Ｈ２Ｏ２。当植
物遇到缺硫胁迫时，Ｏ－２ 大量产生，从而对植物细胞
产生伤害，而ＳＯＤ催化植物体内 Ｏ－２ 发生歧化反
应，可以缓解Ｏ－２ 对生物膜的氧化损伤。野生型与
转基因植株ＳＯＤ活性的变化如图６所示，虽缺硫条
件下与正常相比，转化苗和野生型的酶活都有所下
降，但转化苗１０ｆ在两种条件下的酶活性均大于野
生型，这表明目的基因的转入提高了保护酶的活性。
图６　两种处理对野生型与转基因植株ＳＯＤ活性的影响
Ｆｉｇ．６　ＳＯＤ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｐｌａｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｗｏ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
２．２．２．２　缺硫胁迫对１０ｆ丙二醛（ＭＤＡ）含量的影
响　丙二醛（ＭＤＡ）是膜脂过氧化的最终产物，会损
伤生物膜的结构与功能［１８］。分析丙二醛含量如图７
所示，缺硫条件下转化苗 ＭＤＡ含量比野生型的低，
表明目的基因的转入提高了抗逆性，但在正常条件
下可能产生副作用。
图７　两种处理对野生型与转基因植株 ＭＤＡ含量的影响
Ｆｉｇ．７　ＭＤＡ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｐｌａｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｗｏ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
２．２．２．３　缺硫胁迫对１０ｆ叶绿素含量的影响　图８
所示，正常条件下转化苗叶绿素含量比野生型要高；
虽然缺硫条件与正常条件相比，ｗｔ与１０ｆ的叶绿素
含量都下降，但转化苗的比野生型高，这表明目的基
因的转入缓解了缺硫胁迫对叶绿素含量的影响，提
高了植株的抗逆性。
图８　两种处理对野生型与转基因植株叶绿素含量的影响
Ｆｉｇ．８　Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｗｉｌｄ－ｔｙｐｅ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ
Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｐｌａｎｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｗｏ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
第３期 徐　萌等：转ＳｓＢＨＭＴ基因拟南芥植株的鉴定及其耐缺硫性分析 ３３　　 　
３　讨论
在植株体内硫不仅是蛋白质、氨基酸的重要组
成成分，而且是酶化反应活性中心的必需元素和叶
绿素、绷醇、谷胱甘肽、辅酶等合成的重要介质。在
植物的生命活动中，硫参与光合作用、呼吸作用、氮
素和碳水化合物的代谢，对植物的生长调节、解毒、
防卫和抗逆等过程起一定作用 ［１９］。硫在植物体内
的积累形式主要包括硫酸盐，β－硫代葡萄糖，谷胱
甘肽以及一些不溶性质硫。缺硫时，由于蛋白质、叶
绿素合成受阻，植物表现出开花受精受阻，叶片褪绿
或黄化等症状［１９］。而本研究所转化基因ＳｓＢＨＭＴ
增加了植物体中新的通路，催化甜菜碱向高半胱氨
酸转移甲基生成甲硫氨酸，从而促进了植物体内已
有Ｓ的再循环和再利用。加之甲硫氨酸在翻译起
始、蛋白质合成中发挥重要作用，是合成 ＳＡＭ、
ＳＭＭ、芥子油苷等的前体，ＳＡＭ又为植物多种抗逆
合成代谢途径提供甲基［２０］，因此ＳｓＢＨＭＴ 的导入
能够缓解植物体内缺硫胁迫。如本试验正常与缺硫
条件下转基因拟南芥的ＳＯＤ活性都比ｗｔ要高，表
明目的基因的转入提高了保护酶体系清除活性氧的
活力。在缺硫条件下转基因植株１０ｆ的 ＭＤＡ含量
明显比野生型 ｗｔ要低，说明基因的转入降低了
ＭＤＡ等潜在的毒物，维护了细胞膜的功能和稳定
性。缺硫胁迫条件下１０ｆ叶绿素含量高于野生型，
叶片更绿，证明ＳｓＢＨＭＴ 的代谢产物甲硫氨酸转
化为ＳＡＭ，ＳＡＭ为 Ｍｇ－原卟啉提供甲基，促进了叶
绿素的合成。虽然正常条件下转基因植株的 ＭＤＡ
含量比野生型要高，转化基因可能与谷胱甘肽的合
成竞争底物，影响谷胱甘肽合成及其对膜的抗氧化
保护需进一步研究，但目的基因ＳｓＢＨＭＴ 的转入
确实提高了拟南芥对缺硫胁迫的抗性，这为研究植
物的硫代谢和缺硫胁迫提供了理论素材。
参考文献：
［１］　王庆仁，林葆．植物硫营养研究的现状与展望 ［Ｊ］．土
壤肥料，１９９６（３）：１６－１９．
［２］　王庆仁，林葆．硫胁迫对油菜超微结构及超细胞水平
硫分布的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，１９９９，５
（１）：４６－４９．
［３］　余叔文，汤章城．植物生理与分子生物学［Ｍ］．北京：
科学出版社，２００１：３４０－３４３．
［４］　何念祖，孟赐福．植物营养原理［Ｍ］．上海：上海科学
技术出版社，１９８８：２１９－２２１．
［５］　彭嘉桂，章明清，林琼．福建耕地土壤硫库、形态及吸附
特性研究［Ｊ］．福建农业学报，２００５，２０（３）：１６３－１６７．
［６］　祁葆滋．硫营养对小麦、玉米碳、氮代谢中几项生理
参数的影响［Ｊ］．作物学报，１９８９，１５（１）：３１－３５．
［７］　杨凤娟，刘世琦，王秀峰，等．不同施硫量对冬小麦光
合特性和产量的影响［Ｊ］．植物营养与肥料学报，
２００５，１１（２）：２１１－２１７．
［８］　杨凤娟，刘世琦，王秀峰，等．硫对大蒜生理生化指标及
营养品质的影响［Ｊ］．应用生态学报，２００４，１５（１１）：
２０９５－２０９８．
［９］　易丹，吴淑庆，胥达．重组ＢＨＭＴ对高同型半胱氨酸血
症大鼠的影响［Ｊ］．中国应用生理学杂志，２００４，２０（４）：
３２３－３２４．
［１０］　Ｒａｖａｎｅｌ　Ｓ，Ｂｌｏｃｋ　Ｍ，Ｒｉｐｐｅｒｔ　Ｐ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｍｅ－
ｔａｂｏｌｉｓｍ　ｉｎ　ｐｌａｎｔｓ：ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔｓ　ａｒｅ　ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　ｆｏｒ　ｄｅ
ｎｏｖｏ　ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｃａｎ　ｉｍｐｏｒｔ　Ｓ－ａｄｅｎｏｓｙｌ－
ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｃｙｔｏｓｏｌ［Ｊ］．Ｊ　Ｂｉｏｌ　Ｃｈｅｍ，２００４，
２７９：２２５４８－２２５５７．
［１１］　Ｚｅｈ　Ｍ，Ｌｅｇｇｅｗｉｅ　Ｇ，Ｈｏｅｆｇｅｎ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｌｏｎｉｎｇ　ａｎｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｃＤＮＡ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ａ　ｃｏｂａｌａｍｉｎ－ｉｎ－
ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｓｙｎｔｈａｓｅ　ｆｒｏｍ　ｐｏｔａｔｏ（Ｓｏｌａｎｕｍ
ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ）［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｍｏｌ　Ｂｉｏｌ，２００２，４８：２５５－２６５．
［１２］　Ａｍｉｒ　Ｒ．Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｒｅｇｕｌａ－
ｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｖｅｇｅｔａｔｉｖｅ　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ
ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ａｍｉｎｏ　Ａｃｉｄｓ，２０１０，３９：９１７－９３１．
［１３］　Ｃｈｅｎ　Ｘ　Ｊ，Ｌｉｕ　Ｇ　Ｓ，Ｃｈｅｎ　Ｚ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ
ｐａｔｈｗａｙ　ｏｆ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｇｅ－
ｎｅｔｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｒｏｐｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｓｕｂ－
ｔｒｏｐｉｃａｌ　Ｂｏｔａｎｙ，２００２，１０（１）：８３－９８．
［１４］　Ｈｅｂｙ　Ｏ，Ｐｅｒｓｓｏｎ　Ｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｇｅｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙａｍｉｎｅ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｉｎ　ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ　ｃｅｌ ［Ｊ］．Ｔｒｅｎｄｓ　Ｂｉｏｃｈｅｍ　Ｓｃｉ，
１９９０，１５（４）：１５３－１５８．
［１５］　邹奇，植物生理学实验指导［Ｍ］．北京：中国农业出版
社，１９９９．
［１６］　Ｈｏｄｇｅｓｄ　Ｍ，Ｄｅｌｏｎｇ　Ｊ　Ｍ，Ｆｏｒｎｅｙ　Ｃ　Ｆ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ
ｔｈｅ　ｔｈｉｏｂａｒｂｉｔｕｒｉｃ　ａｃｉｄ－ｒｅ－ａｃｔｉｖｅ－ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ　ａｓｓａｙ　ｆｏｒ
ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｌｉｐｉｄ　ｐｅｒｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐｌａｎｔ　ｔｉｓｓｕｅｓ　ｃｏｎｔａｉ－
ｎｉｎｇ　ａｎｔｈｏｃｙａｎｉｎ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
［Ｊ］．Ｐｌａｎｔａ，１９９９，２０７：６０４－６１１．
［１７］　Ｗｅｌｂｕｒｎ　Ａ　Ｒ，Ｌｉｃｈｔｅｎｔｈａｌｅｒ　Ｈ．Ｆｏｒｍｕｌａｅ　ａｎｄ　ｐｒｏ－
ｇｒａｍ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｏｔａｌ　ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｓ
ａ　ａｎｄ　ｂ　ｌｅａｆ　ｅｘｔｒａｃｔｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｏｌｖｅｎｔｓ．Ａｄｖａｎｃｅｓ
ｉｎ　Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ＩＩ ［Ｍ］．Ｍａｒｔｉｎｕｓ　Ｎｉ－
ｊｈｏｆｆ：Ｄｒ　Ｗ　Ｊｕｎｋ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８４：９－１２．
［１８］　俞莉莉，周力，何小弟．硼及基质对红掌ＳＯＤ、ＰＯＤ比活
性及ＭＤＡ含量影响［Ｊ］．林业科技开发，２０１２，２６（４）：
１２０－１２４．
［１９］　王敏杰，徐延驰．硫元素对作物生长发育的影响研究
进展［Ｊ］．辽宁农业职业技术学院学报，２０１１，１３（１）：
１３－１５．
［２０］　Ｏｇａｗａ　Ｓ，Ｍｉｔｓｕｙａ　Ｓ．Ｓ－ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ　ｉｓ　ｉｎｖｏｌｖｅｄ
ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｌｉｎｉｔｙ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｏｆ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉａｎａ　ｐｌａｎｔｓ
ａｔ　ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅａｒｌｙ　ｇｒｏｗｔｈ　ｓｔａｇｅｓ［Ｊ］．Ｐｈｙｓｉｏｌｏ－
ｇｉａ　Ｐｌａｎｔａｒｕｍ，２０１２，１４４：１３－１９．
（编辑：梁　虹）