本发明公开了一种天麻超氧化物歧化酶(SOD)基因,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示;编码239个氨基酸残基;构建天麻SOD基因的原核表达载体,原核表达分析表明本发明天麻SOD基因为可溶性蛋白,其分子量约为47.4kDa;本发明构建了天麻SOD基因的真核过表达载体,通过农杆菌法转染天麻共生菌蜜环菌,获得转天麻SOD的蜜环菌,将转SOD基因工程蜜环菌在13℃下培养,长势比野生型蜜环菌好且生长快速,因此本发明天麻超氧化物歧化酶基因有助于缩短蜜环菌的培养时间和提高蜜环菌的抗寒性生长,本发明为增强天麻的抗冷性,扩大天麻种植分布范围及提高天麻产量提供实验基础,同时实验也证明天麻超氧化物歧化酶基因能促进拟南芥生长。