丁泽红 付莉莉 颜彦 铁韦韦 胡伟

（中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海口 571101）

木薯（Manihot esculentaCrantz）是大戟科热带和亚热带地区重要的薯类作物，具有高产、高淀粉和耐贫瘠等特点，在现代工业和农业中起着非常重要的作用。木薯具有发达的根系，可以忍受长达4-6个月的干旱胁迫［1］。然而，在这种长时间（或较为严重）的干旱胁迫条件下，木薯的生长和发育受到显著了的影响，最终导致其块根产量减少［2］。作为典型的热带块根作物，木薯主要种植在南北纬30°之间的热带和亚热带地区。木薯对温度非常敏感，低于14℃时木薯生长会明显变缓，低于10℃时木薯将停止生长。更为严重的是，在极端的低温天气下木薯块根产量会急剧下降甚至绝收［3］。因此，提高木薯抵御干旱和低温等胁迫的抗性，对减少木薯在不良生长环境下的产量损失具有重要指导意义。

脯氨酸是重要的渗透调节物质，在植物体内起着调节细胞渗透平衡、维持细胞结构稳定和清除活性氧等作用［4］。在干旱、低温、高盐等胁迫条件下，植物体内脯氨酸含量会显著增加［5-6］，其含量和植物的抗逆性呈正相关［7］。植物脯氨酸合成途径可以分为两种：鸟氨酸途径和谷氨酸途径。有趣地是，这两种途径的最后一步反应相同，均由吡咯啉-5-羧酸还原酶（P5CR）催化完成，可见P5CR是脯氨酸生物合成途径的关键酶，由其催化的反应对植物生长可能至关重要，例如在拟南芥中敲除P5CR后可引起植株胚胎致死［8］。此外，在植物中超表达P5CR后，转基因植株在胁迫条件下脯氨酸含量显著增加，其抗逆性显著增强［9］。……