转PEPC基因水稻具有初级CO2浓缩机制的生理特点

被引:27
作者
焦德茂
李霞
黄雪清
匡廷云
戈巧英
郝乃斌
白克智
机构
[1] 江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所,江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所,江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所,中国科学院植物研究所,中国科学院植物研究所,中国科学院植物研究所,中国科学院植物研究所南京,南京,南京,北京,北京,北京,北京
关键词
转PEPC基因水稻; CO2浓缩机制; 碳酸酐酶(CA); 气孔导度; CO2交换; 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC);
D O I
暂无
中图分类号
S511 [稻];
学科分类号
0901 ;
摘要
以原种粳稻Kitaake为对照,研究了转玉米PEPC基因水稻的PEPC的高表达和碳同化特性的关系.结果显示:与原种相比,转PEPC基因水稻气孔导度和光合速率显著增加,经统计分析,气孔导度的增加与光合速率的增加并无相关性.而在高光强下,与CO2浓缩有关的PEPC,CA酶蛋白的表达显著增加.因此在大气CO2浓度下可显著增加光合能力(50%);无CO2条件下,可减少叶内CO2释放量,从而降低了CO2补偿点.用专一的抑制剂DCDP处理,证明转PEPC基因水稻叶内PEPC的高表达与碳同化能力的提高和Fv/Fm的稳定性有关.用14C示踪20 s,转PEPC基因水稻14C较多的分配在C4光合原初产物天冬氨酸中,意味着叶内存在着一定的C4光合代谢途径.上述结果说明,用代谢工程可以在叶内构建初级的CO2浓缩机制,为转基因的高光效育种技术提供了生理依据.
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