牛 熙，冉雪琴，王嘉福，2，陈 超

（1．贵州大学动物科学学院，贵州 贵阳550025；2．贵州大学农业工程省重点实验室，贵州 贵阳550025）

吡咯琳－5－羧酸合成酶（Pyrroline－5－Carboxylate Synthetase，P5CS）是谷氨酸合成脯氨酸过程中的关键酶。P5CS有催化谷氨酸磷酸化和将谷氨酸－γ－半醛还原成吡咯琳－5－羧酸（Pyrroline－5－Carboxylate，P5C）两种酶活性。P5C再由吡咯琳－5－羧酸还原酶（Pyrroline－5－Carboxylate Reductase，P5CR）催化，生成脯氨酸［1］。脯氨酸是植物主要的渗透压调节物质之一，干旱胁迫下P5CS基因的表达量上升，伴随脯氨酸的合成增加［2］，脯氨酸量的积累与植物的抗旱能力直接相关［3－4］。干旱胁迫下，转P5CS 基因冰草（Agropyron cristatum）中游离脯氨酸量增加，细胞质膜的通透性、丙二醛生成量增幅减缓，超氧化物歧化酶活性增高，抗旱能力明显提高［5］，转基因烟草（Nicotiana tabacum）、水稻（Oryza sativa）、马铃薯（Solanum tuberosum）等植物中也发现类似的规律。高羊茅（Festuca arundinacea）是世界上重要的草坪草和牛羊等的优质饲草，抽穗期高羊茅中粗蛋白含量可超过11%［6］。黔草一号（Qiancao No．1，QC1）和黔草二号（Qiancao No．2，QC2）是贵州省草业研究所利用贵州野生高羊茅资源培育的高羊茅品种，两个品种都有耐践踏、易再生、适应性和抗逆性强等优点［7－8］。但这些培育的高羊茅品种P5CS 基因的结构特点及其与植株抗旱性的关系不甚明了。本研究主要分析人工培育的高羊茅品种P5CS基因结构及其与抗旱性之间的关系。

1 材料与方法

1．1 实验材料及实验设计 高羊茅黔草一号（QC1）和黔草二号（QC2）均由贵州省草业研究所独山实验基地提供，其中黔草二号分为黔草二号细叶（Qiancao No．2n，QC2n）和黔草二号宽叶（Qiancao No．2b，QC2b）。3份高羊茅材料均为生长2年的成熟植株，株高15～17cm，栽种于口径30cm、高24 cm的塑料花盆内。……