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本论文以实验室建立的诱导表达细胞CaM的转基因烟草体系为实验材料，研究了细胞CaM水平与脯氨酸代谢之间的关系。研究工作包括以下几个方面：
1、良好诱导表达细胞核CaM转基因烟草株系的筛选
利用改进的磷酸二酯酶法测定26株诱导表达细胞核CaM的T2系列转基因烟草的CaM活性，从中筛选出了四个能良好诱导表达的转基因烟草株系(T2.1、T2.25、T2.19和T2.34)；随后进一步研究了Tc诱导转基因烟草幼苗48小时以及叶圆片48小时过程中CaM活性的动态变化。
2、操纵CaM水平对正常生长条件下转基因烟草幼苗脯氨酸代谢的影响
以第一部分检测到的良好诱导表达细胞核CaM的转基因烟草T2.1、T2.25和诱导表达细胞质CaM的转基因烟草T1.1幼苗为材料，研究正常生长条件下CaM水平变化和脯氨酸代谢的联系。
3、操纵CaM水平对渗透胁迫下转基因烟草叶圆片脯氨酸代谢的影响
用90天大的上述转基因烟草株系叶圆片研究了渗透胁迫(5％PEG6000)下CaM水平变化对脯氨酸代谢的影响。结果表明：渗透胁迫下，随着处理时间延长，四种叶圆片材料(无Tc诱导)的脯氨酸含量迅速上升，96小时时脯氨酸含量比正常生长条件下高出约5倍；而Tc诱导可显著增强三个诱导表达细胞CaM的转基因烟草株系(T2.1、T2.25、T1.1)在渗透胁迫下积累脯氨酸的能力。渗透胁迫下CaM对脯氨酸代谢的作用机理与正常生长条下有所不同。CaM水平上调不仅增强了谷氨酸途径在脯氨酸合成中的贡献，而且活化了脯氨酸合成的鸟氨酸途径。因此，这种脯氨酸积累的增强效应是CaM对两条脯氨酸合成途径共同作用的结果。渗透胁迫下，CaM对鸟氨酸途径的促进作用略大于谷氨酸途径。CPZ处理同样可减弱该效应。
以上研究结果表明，CaM在转基因烟草脯氨酸代谢中发挥着重要作用。