植物活性氧的产生及其对生命活动的调控

生命的最基本过程是电子转移，而氧是生命过程中最重要的电子受体，当氧的电子传递发生短路时，形成了极具反应力的超氧自由基（O2_.），O2_. 及其衍生物对生命活动造成种种威胁。生物体内自由基的产生、转化、清除、利用、危害和控制是新兴的学科，属自由基生物学与植物生理学交叉领域。该成果参考自由基医学的研究，改良及建立了一套完整的植物自由基的检测技术，如：O2_. 、H2O2、OH、1O2等活性氧和脂质过氧化产物MDA、活性氧防御酶SOD的测试，同工酶类型的鉴别等，克服了植物特有的干扰组分和自由基寿命短的难题。在此基础上，抓住“自由基在植物体内产生的位点”和“它是怎样危害生命活动的”这两个关键性问题，从“活性氧的产生、转化和清除”、“活性氧及其衍生物对核酸、蛋白质的损伤”“线粒体呼吸链的电子漏失形成O2_. ”、“活性氧对植物乙烯的形成和衰老的调控”、“活性氧对光合作用的影响”、“逆境中活性氧诱导的过氧化损伤”等多个角度开展研究，提出逆境中的代谢障碍是由于自由基代谢不平衡、累积造成的，要维持正常的生命活动必须保持体内恒定的自由基水平。以新的自由基生物学理论对逆境下植物发生的代谢障碍和果蔬自然衰老的导因进行解释，为逆境中植物的异常生命现象采取的调控措施、为自然衰老的干预以及为生物工程提供了新的思路，并将建立的理论应用到农业生产实践中，将APX和SOD两种抗氧化酶基因同时导入水稻。成果达国际先进水平。