抗坏血酸(L-ascorbic acid,AsA)又称维生素C,是动植物体内重要的非酶类抗氧化物质。AsA不仅能够参与植物的防御反应,抵御氧化胁迫损伤,而且还是许多关键酶的辅因子。L-半乳糖途径是高等植物中抗坏血酸合成的重要途径,该途径中相关基因的表达与AsA含量积累有着密切的关系。对不同逆境胁迫条件下L-半乳糖途径中的8个关键催化酶对应的基因表达情况进行研究将有助于理解基因表达与AsA合成积累以及逆境响应之间的关联,进而为逆境条件下不结球白菜的优质育种提供理论依据。本文主要研究结果如下:1.以不结球白菜品种’苏州青,、’短白梗,和’二青,为材料,设定不同的镉胁迫浓度处理种子和幼苗。结果表明:镉胁迫对’苏州青’种子萌发时胚根的损伤随处理浓度的增加而加重。Cd胁迫通过影响AsA合成途径相关基因的表达从而影响AsA含量的积累,抗坏血酸含量高的品种对镉胁迫的响应较为迅速。三个品种对镉胁迫的响应过程中,GMP、GME和GGP三个基因的相对表达量均显著高于其他基因,我们推测这个三个基因很有可能在不结球白菜抵御重金属镉胁迫的过程中起着重要的调控AsA合成的作用。抗氧化酶在清除活性氧的过程中协同作用,随着镉胁迫浓度的升高以及胁迫时间的延长,叶片丙二醛含量升高,叶绿体受到的损伤加剧。2.高温胁迫对GMP、GME和GGP基因的表达具有明显的诱导作用,处理后72 h,除GPP外,其余基因的表达量均显著上调;低温处理后,PMI、GME和GGP三个基因的表达显著上调,GPP的表达趋势与这三个基因相反;L-半乳糖途径中的8个基因均能够迅速地响应干旱逆境,GGP和GalDH两个基因在处理过程中表达量均显著上调。在不同逆境条件下,AsA合成途径中起主导作用的基因也会发生变化,相关基因的表达对AsA含量的积累有重要作用。通过比较AsA含量、总AsA含量、DHA含量以及AsA/DHA的比值,我们推测,72 h的逆境处理后,高温和低温胁迫仍在植物自身的可调节范围内,而干旱胁迫则超出了植物的可调节范围,对其造成了不可逆的损伤。3.GDP-L-半乳糖磷酸酶(GGP)是抗坏血酸合成途径的关键酶,它可以催化GDP-L-半乳糖转化为L-半乳糖-1-磷酸,在调控AsA的合成中有重要作用。本研究从不结球白菜’苏州青’中克隆得到了 GGP基因的cDNA全长,通过生物信息学分析预测了该基因所编码的氨基酸序列及蛋白的特殊结构和功能。构建了植物过量表达载体pEarleyGate-BcGGP,并成功转化农杆菌,得到了含有pEarleyGate-BcGGP载体的农杆菌阳性菌液。