刘佳琪，杨雪，李迪，杨海灵

1 北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083

2 中国科学院植物研究所 系统与进化植物学国家重点实验室，北京 100093

甜菜碱是一类季铵化合物，普遍存在于细菌、藻类、动物和植物中[1]。植物甜菜碱可以通过不同过程保护细胞免受胁迫压力的损害，包括参与细胞渗透调节，清除自由基，保护细胞膜完整性，稳定生物大分子结构与功能，保护细胞内组织免受脱水损害等。甜菜碱是以胆碱为底物经两步酶催化合成，首先由胆碱单加氧酶 (Choline rnonooxygenase，CMO) 催化胆碱形成甜菜碱醛，然后由甜菜碱醛脱氢酶 (Betaine aldebyde dehydrogenase，BADH，E.C.1.2.1.8) 催化形成甜菜碱，其中BADH是合成甜菜碱的关键酶[2]。许多研究发现将BADH基因转入烟草[3]、胡萝卜[4]、水稻[5]、棉花[6]等植物中，转基因植株的抗旱、耐盐、抗冻性都得到一定程度的提高，比如在胡萝卜中过量表达 BADH基因显著增强了植株的抗盐能力；在棉花中转入菠菜BADH基因明显增强其抗冻性能[4]，说明了转基因植株在低温下细胞膜的通透性能较好，这可能是甜菜碱对维持细胞膜的结构有一定程度的保护作用[6]。因此，这些研究表明 BADH在植物的抗逆反应中发挥着重要作用。

甜菜碱脱氢酶属于醛脱氢酶 (ALDH) 超基因家族中的一个亚家族[7]，迄今为止，BADH基因已从拟南芥、菠菜、甜菜、碱蓬、水稻、小麦、豌豆等草本植物中得到分离和鉴定[7-10]，而木本植物BADH基因的研究报道较少。胡杨Populus euphratica是杨柳科杨属中古老的一个种，具有耐盐碱、抗旱、抗寒、抗风沙、适应性强等特点，是我国西北干旱盐碱荒漠地带能形成纯林的唯一高大乔木树种[11]。……