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植物抗氧化系统，包括抗氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、金属硫蛋白(MT)和热激蛋白(HSP)等，对延缓植物衰老具有极其重要的意义。莲(NelumbonuciferaGaertn.)种子被科学鉴定为寿命最长的植物种子，我们认为其抗氧化系统在抗逆境胁迫和延缓种子衰老方面发挥着巨大的作用。
本研究利用EST(expressedsequencetag)和RACE(rapidamplificationofcDNAends)技术克隆到4个莲长寿命相关基因HSP18、HSP19、MT2b和MT3的全长cDNA。
利用半定量RT-PCR方法，分析了莲种子长寿命相关基因MT2a、MT2b、MT3、HSP18和HSP19在种子发育和萌发过程中，在温度胁迫以及化学物质胁迫等不同条件下的表达状况。研究表明，①莲种子在受粉后10-30天(DAP)内的发育过程中，MT2a、MT2b、MT3、HSP18和HSP19基因的表达都存在组织特异性，除HSP19外的四个基因在发育的胚轴中始终表达，但表达丰度有所变化。HSP18仅在10DAP的子叶中低丰度表达，15DAP后则基本检测不到它们在子叶中表达。HSP19仅在15DAP前的胚轴内有表达，之后及子叶中均无表达。金属硫蛋白基因在胚轴和子叶中都存在稳定的表达。②种子萌发过程中，3个金属硫蛋白基因在萌发6h后胚轴中表达量均开始升高，MT2a和MT2b在萌发24h后表达量达到顶峰，MT3在萌发30h后表达量达到顶峰。③萌发1天后的莲种子在短时间的热激(42℃)与冷胁迫(4℃)处理下都能诱导胚轴中的HSP18与HSP19表达量增高，但随着胁迫时间增长，这种诱导效果逐渐减弱，24h后温度胁迫诱导效应完全消失。④化学物质H2O2(1.5％)能增强胚轴中3个金属硫蛋白基因的表达，而ABA(100μM)、PEG6000(20％，W/V)和NaCl(300mM)溶液抑制表达。⑤Cu2+能够增强胚轴中MT2a与MT2b的表达，Zn2+则减弱其表达，Pb2+和Cd2+的作用不明显；MT3在受到Zn2+、Cu2+、Pb2+和Cd2+胁迫时，表达量均升高，且对Zn2+和Cu2+更为敏感。