超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)第一次是从牛血清蛋白中分离出来的绿色蛋白质，但是其生物学功能被认定为储存铜离子。在研究过程中，这种酶依次被命名为靛酚氧化酶、四氮唑氧化酶、超氧化物歧化酶。SOD的功能于1969年McCord和Fridovich发现。超氧化物歧化酶广泛存在于需氧生物的各种器官以及一些专性厌氧生物中。所有的SOD都是一种能够有效清除活性氧自由基的多聚金属蛋白，在广泛的对植物器官进行研究后被发现。依据活性位点结合金属离子的不同，SOD分为以下3种：Cu／ZnSOD，FeSOD和MnSOD。与大多数愈合生物的FeSOD。MnSOD一样，Cu／ZnSOD也是二聚体，然而线粒体与一些嗜热细菌中的MnSOD则是四聚体。Cu／ZnSOD大都发现于真核细胞的细胞溶胶和叶绿体中，MnSOD则发现于线粒体基质及一些原核生物中，而FeSOD大多数发现于原核生物并且已经报道存在于一些植物中。
最新研究表明，在一些植物叶绿体中发现了与膜紧密结合在一起的MnSOD，哺乳动物细胞外的分泌液中发现了糖基化的Cu／ZnSOD四聚体。到目前为止，虽然各种超氧化物歧化酶的起源与进化人们还不清楚，但序列分析结果表明，3种类型的SOD可以归类于Cu／ZnSOD和Fe／MnSOD 2个系统发育家族，FeSOD与MnSOD有着高度同源的氨基酸序列以及同源结构，与Cu／znSOD关系不紧密。
由于超氧化物歧化酶具有清除生物体内自由基、防御氧毒性、增强机体抗辐射损伤能力、防衰老和治疗某些肿瘤、炎症、自身免疫疾病等功效，在农业、医药、食品、化工等产业中的应用前景广阔，因此广泛受到国内外科研工作者的关注和重视。试图通过转SOD基因技术来培育高抗逆农作物新品种和基因克隆与表达技术来实现SOD的大规模发酵生产，已成为国内外SOD研
究领域的热点之一。迄今已有这方面成功的报道，但是这些报道主要集中在动物和微生物源的MnSOD，Cu／ZnSOD基因方面，至于植物源的SOD基因尚不多见。
1987年Ronald等从cDNA文库中成功克隆出了玉米的SOD2基因。1993年Gupta等人将豌豆叶绿体Cu／ZnSOD转化烟草得到的转基因植株，SOD活性提高了3倍。周玮对转基因烟草的研究中发现，转基因高表达品系的SOD活性较高，MnSOD高表达烟草比非转基因烟草的MnSOD活性高1．6倍，FeSOD高表达烟草比非转基因烟草的FeSOD活性高3．2倍，明显提高了作物的抗逆性。从CO：蒸腾曲线看，在相同条件下，CO：摩尔分数对非转基因烟草的影响比对其他3个转基因品系要强，品系间差异较明显；从光强一光合曲线分析，强光对非转基因烟草的光合作用系统破坏最大，转基因品系则对强光具有相对较高的耐受力；相同叶位叶片，转基因品系的光合作用与蒸腾作用稍强，无明显的品系差异。2002年克隆出了桃的MnSOD基因。2006年希腊克隆出了棉花的Cu／ZnSOD基因Ⅲ1。我国也克隆出了水稻的FeSOD基因，并且原核表达出了有活性的蛋白。这些研究都为利用培育高抗性的转基因植物提供了坚实的基础。