在逆境胁迫下，植物体内的活性氧会大量积累，一方面这些性质活泼的 ROS 可
通过直接修饰 DNA、RNA、蛋白质以及碳水化合物等，给细胞造成伤害；另一方面，
大量的活性氧会引发脂质过氧化的链式反应，产生大量的醛。醛是一种在 ROS 下游
所产生的，比 ROS 具有更强攻击力的一类物质，能够使膜的完整性遭到破坏，并造
成细胞毒害。因此氧化伤害可以分为上游的活性氧伤害和下游的活性醛基伤害。在活
性氧下游伤害中产生的含有 α ， β-不饱和双键的 2-烯醛毒性更强，而 2-烯醛还原酶
（2-alkenal reductase，AER）可以催化烯醛基中不饱和双键的加氢还原，生成饱和的
醛，然后再由其它的醛还原酶作用生成二氧化碳和水，从而极大地减轻了醛的毒害作
用。
本研究探索是否可以利用 2-烯醛还原酶（AER）来清除氧化伤害下游醛自由基达
到提高植物的抗旱和耐盐能力，以及其提高植物抗旱抗盐能力和氧化伤害上游清除基
因 DHAR 的区别，验证同时清除植物氧化伤害的上游和下游是否可以更好的提高植
物的抗旱抗盐能力。本研究以超表达拟南芥 2-alkenal reductase（AER）基因烟草、超
表达拟南芥 DHAR 基因烟草、转双基因烟草（AER-DHAR）和野生型烟草（SR）及
空载体转化株系（VECT）为研究材料。在室内通过模拟干旱和盐胁迫，对其抗旱耐
盐性进行分析，测定了干旱胁迫和复水后以及 200mM NaCl 的盐胁迫下各个烟草株系
的生物量、光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、MDA、H 2 O 2 含量和 Na + 含量
等指标。得到如下主要结果：
（1）干旱胁迫后各转基因烟草株系的生物量、叶绿素含量、净光合速率、PSII 最
大光化学效率及 H 2 O 2 的清除能力均显著高于野生型和空载体株系；复水之后，烟草
植株的各项生理指标都得到一定程度的恢复，而转基因株系相比于野生型和空载体株
系恢复迅速，恢复能力更强。说明转 AER，DHAR 以及转 AER-DHAR 均通过提高植
物抗氧化能力来提高植物的抗旱能力。（2）盐处理后转基因烟草的地上部分生物量、叶绿素含量和光合速率都显著高于
野生型和空载体株系，而 MDA 和 H 2 O 2 的含量明显低于对照植株，此外，各转基因
株系中的 Na + 含量也显著低于野生型和空载体株系。结果表明超表达 AER，DHAR
以及转 AER-DHAR 均显著提高植物的抗盐能力。其提高植物的抗盐能力归结为通过
提高植物的抗氧化能力来减轻植物的氧化伤害和通过提高植物生长速率减轻了其离
子毒害。
（3）通过清除氧化伤害下游（超表达 AER）和清除氧化伤害上游（超表达 DHAR）
一样显著提高植物的抗旱抗盐能力。超表达双基因 AER-DHAR 烟草并没有表现出比
单基因 AER/DHAR 烟草更好的抗旱抗盐能力。
综合以上结果表明，通过清除氧化伤害的下游醛伤害可以提高植物的抗旱抗盐能
力。本研究也进一步明确 AER 在抗氧化系统中的作用，证明了可以通过清除活性氧
下游醛自由基来提高植物的抗旱耐盐能力，明确完整的抗氧化系统在提高植物抗旱抗
盐中的作用及抗氧化伤害上下游之间的关系。
关键词：2-烯醛还原酶；脱氢抗坏血酸还原酶；活性氧；氧化伤害