C_4光合pepc基因转化水稻和小麦研究进展 被引量：1

1

作者 张庆琛 裴冬丽 +2 位作者 任永哲 徐艳花 孟开开 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2012年第11期42-44,共3页

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)作为C4途径的关键酶,一直是水稻、小麦转基因研究的热点。综述了PEPC基因工程现状,着重介绍了转C4光合pepc基因水稻、小麦的光合生理特性及高光效育种最新进展;并指出转基因高光效育种的分子作用机理尚需... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)作为C4途径的关键酶,一直是水稻、小麦转基因研究的热点。综述了PEPC基因工程现状,着重介绍了转C4光合pepc基因水稻、小麦的光合生理特性及高光效育种最新进展;并指出转基因高光效育种的分子作用机理尚需深入研究,有价值高光效种质有待进一步创制;将转基因高光效育种和常规育种相结合,开展水稻、小麦分子聚合育种,是培育优质、高产、多抗水稻、小麦新品种的有效途径。 展开更多

关键词 水稻 小麦 c4光合pepc基因 光合生理特性 高光效育种 分子聚合育种

在线阅读 下载PDF 职称材料

高表达转 C4型 PEPC 基因水稻在低氮下诱导碳氮酶稳定光合作用 被引量：7

2

作者 唐玉婷 李霞 +1 位作者 陆巍 魏晓东 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期95-100,共6页

为揭示高表达转玉米C4-PEPC基因水稻在低氮条件下的光合表现,采用高表达转玉米C4-PEPC基因水稻(PC)与原种Kitaake(WT)为试验材料,通过盆栽试验,分别测定不同的氮素条件下(中氮300 kg/hm2,低氮65 kg/hm2),开花后不同天数的SPAD值,光合参... 为揭示高表达转玉米C4-PEPC基因水稻在低氮条件下的光合表现,采用高表达转玉米C4-PEPC基因水稻(PC)与原种Kitaake(WT)为试验材料,通过盆栽试验,分别测定不同的氮素条件下(中氮300 kg/hm2,低氮65 kg/hm2),开花后不同天数的SPAD值,光合参数以及碳氮关键酶活性。并在开花后50 d收获植株,记录产量因子。结果表明:低氮处理下的PC相对于WT来说,在开花后14,28 d,其净光合速率分别提高了13.10%(P<0.05)和29.29%(P<0.05)。同时,Rubisco羧化酶在开花后14,28 d时活性分别提高了67.86%和52.63%(P<0.05);硝酸还原酶在14,28 d时的活性分别提高79.49%(P<0.05)和17.96%;谷氨酰胺合成酶仅在开花后28 d时活性提高28.48%(P<0.05)。但是通过对产量进行分析,在低氮条件下,并未发现PC的产量与WT有明显差异。可见,PC通过诱导碳氮的关键酶活性的提高维持低氮条件下高净光合速率。 展开更多

关键词 高表达转 c4 型 pepc 基因水稻 低氮 光合特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

外源C_4二羧酸对转玉米PEPC基因水稻C_4光合途径的促进作用 被引量：8

3

作者 朱素琴 季本华 焦德茂 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期326-332,共7页

以转PEPC基因水稻和野生型水稻Kitaake为材料 ,研究了不同基因型水稻叶片中的C4 光合微循环及其功能。通过测定与光合C4 途径有关的关键酶 ,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC)、NADP 苹果酸酶 (NADP ME)、NADP 苹果酸脱氢酶 (NADP MDH)... 以转PEPC基因水稻和野生型水稻Kitaake为材料 ,研究了不同基因型水稻叶片中的C4 光合微循环及其功能。通过测定与光合C4 途径有关的关键酶 ,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC)、NADP 苹果酸酶 (NADP ME)、NADP 苹果酸脱氢酶 (NADP MDH)和丙酮酸磷酸双激酶 (PPDK) ,说明野生型水稻叶片中具有完整的C4 光合酶体系 ;用外源草酰乙酸 (OAA)或苹果酸 (MA)饲喂叶切片或叶绿体后明显增加光合速率 ,证明野生型水稻中具有一个有限的光合C4 微循环。将玉米的PEPC基因导入原种水稻后 ,可大幅度提高光合C4 微循环的速率。测定不同基因型的CO2 交换速率 ,看出水稻中C4 光合微循环的增强有提高净光合速率 (Pn)和降低Pr/Pn 比值的作用。叶绿素荧光特性分析表明 ,C4 光合微循环的增强伴随着PSⅡ电子传递效率 (Fv/Fm)和光化学猝灭 (qp)的增加 ,以及非光化学猝灭 (qN) 展开更多

关键词 外源碳4二羧酸 玉米pepc基因 转基因水稻 碳4光合途径 促进作用 磷酸烯酵式丙酮酸羧化酶 叶绿素荧光特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

玉米C_4型全长pepc基因导入普通小麦的研究 被引量：14

4

作者 张庆琛 许为钢 +3 位作者 胡琳 李艳 张磊 齐学礼 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期194-197,209,共5页

为了获得具有类似C4光合途径的转pepc（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）基因小麦材料,采用基因枪法将玉米C4型全长pepc基因导入小麦材料01H186-20-24,经在含4 mg.L-1L-PPT（L-phosphinothricin,草丁膦）的培养基上筛选,获得抗性再生植株,经PC... 为了获得具有类似C4光合途径的转pepc（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）基因小麦材料,采用基因枪法将玉米C4型全长pepc基因导入小麦材料01H186-20-24,经在含4 mg.L-1L-PPT（L-phosphinothricin,草丁膦）的培养基上筛选,获得抗性再生植株,经PCR检测获得118株T0代阳性植株;进一步利用PCR对T1代植株进行筛选,T2代在隔离条件下种植于大田,Southern blot、SDS-PAGE检测表明,外源pepc基因在小麦基因组中得以整合和表达。测定了40个转基因T2代植株和受体对照的净光合速率（Pn）、PEPC活性,结果表明,在大田自然条件下,82.5%的转基因小麦的Pn增加,最大提高18.57%,达到了28.1μmol CO2.m-2.s-1,转基因植株中PEPC活性为对照的1.5~1.98倍。 展开更多

关键词 小麦 玉米c4型pepc基因 转基因 光合速率 pepc活性

在线阅读 下载PDF 职称材料

转C_4光合基因水稻特征特性及其在两系杂交稻育种中的应用 被引量：23

5

作者 王德正 迟伟 +6 位作者 王守海 焦德茂 吴爽 李霞 李成荃 张云华 罗彦长 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期248-252,共5页

对pepc、ppdk和pepc +ppdk三种转基因水稻农艺性状观察表明 ,与原种Kitaake相比单株有效穗有不同程度的增多 ,单株产量相应提高 ,特别是pepc和ppdk基因聚合后 ,单株有效穗和单株产量分别比受体亲本Kitaake提高 2 9.1%和2 7.0 %。三种转... 对pepc、ppdk和pepc +ppdk三种转基因水稻农艺性状观察表明 ,与原种Kitaake相比单株有效穗有不同程度的增多 ,单株产量相应提高 ,特别是pepc和ppdk基因聚合后 ,单株有效穗和单株产量分别比受体亲本Kitaake提高 2 9.1%和2 7.0 %。三种转基因材料作基因供体分别与受体光敏核不育系培矮 6 4S、2 30 4S和 2 30 6S杂交后 ,这些基因在新的遗传背景下不仅稳定遗传和高水平表达 ,而且表现增穗增产 ,特别当pepc和ppdk基因聚合时 ,与受体相比 ,F1的PEPC活性提高 5 .8～ 18.6倍 ,PPDK活性提高 0 .5～ 1.3倍 ,植株饱和光合速率提高 5 0 %左右。转育的转基因材料结实率有所降低 ,是值得进一步研究的问题。 展开更多

关键词 c4光合基因 水稻 转基因育种 特征特性 两系杂交稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 丙酮酸正磷酸二激酶

在线阅读 下载PDF 职称材料

转玉米C_4光合酶基因水稻株系中的光合C_4微循环 被引量：18

6

作者 季本华 朱素琴 焦德茂 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期536-543,共8页

用转PEPC、PPDK、NADP ME、PEPC +PPDK等酶基因的水稻株系及原种野生型 (WT)为材料 ,研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能。用外源OAA或MA饲喂叶切片或离体叶绿体后 ,光合放氧速率在野生型水稻中增加了 5 0 % ,在NADP ME ... 用转PEPC、PPDK、NADP ME、PEPC +PPDK等酶基因的水稻株系及原种野生型 (WT)为材料 ,研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能。用外源OAA或MA饲喂叶切片或离体叶绿体后 ,光合放氧速率在野生型水稻中增加了 5 0 % ,在NADP ME 和PPDK 转基因水稻中增加了 5 0 %～ 5 4 % ,在PEPC 和PEPC +PPDK 转基因水稻中增加了10 0 %～ 15 0 %。证明原种水稻Kitaake叶片中具有一个原初的和有限的C4光合微循环 ,除PPDK基因、NADP ME基因外 ,外源PEPC基因或PEPC +PPDK双基因导入原种水稻Kitaake后 ,可大幅度提高C4光合微循环的运行。水稻中C4光合微循环的增强有降低光呼吸速率 (Pr)、增加净光合速率 (Pn)的作用 ,在光能利用上 ,可增加PSⅡ光化学效率 (Fv/Fm)、光化学猝灭 (qp)、降低非光化学猝灭 (qN)的作用 ; 展开更多

关键词 转基因水稻 c4光合酶 叶绿素荧光 草酰乙酸 苹果酸 光合作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

模拟干旱胁迫对转C_4双基因水稻幼苗光合功能及部分抗氧化酶活性的影响 被引量：9

7

作者 张小娟 宋涛 +6 位作者 甄晓辉 苑中原 马静 张入峰 高志萍 吕川根 陈国祥 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期709-715,共7页

为了探究转玉米C4双基因水稻抗旱性,以野生型恢复系水稻R299及其转PEPC&PPDK基因水稻恢复系纯合品种R2P为材料,木村B营养液培养至3叶1心。对两种水稻在20%浓度(质量体积比)PEG6000(聚乙二醇)模拟干旱条件下光合及相关生理生化指标... 为了探究转玉米C4双基因水稻抗旱性,以野生型恢复系水稻R299及其转PEPC&PPDK基因水稻恢复系纯合品种R2P为材料,木村B营养液培养至3叶1心。对两种水稻在20%浓度(质量体积比)PEG6000(聚乙二醇)模拟干旱条件下光合及相关生理生化指标的变化进行了比较。结果表明:在正常木村B营养液水培条件下,转基因株系R2P的叶绿体超微结构、光合及其相关生理指标与R299相比,未见明显差异;但在20%PEG6000模拟干旱条件下,两种水稻之间显示出了明显的变化,表现为R2P的光合速率、C4光合酶活性、SOD(超氧化物歧化酶)活性、Pro(游离脯氨酸)含量均显著高于R299,叶绿体超微结构较R299稳定,而MDA(丙二醛)含量、O2·-(超氧阴离子)产生速率显著低于R299。说明转C4双基因水稻抗旱性增强,光合及抗氧化系统在PEG6000模拟干旱条件下能保持相对较高的稳定性。 展开更多

关键词 干旱 转c4双基因水稻 光合速率 抗氧化

在线阅读 下载PDF 职称材料

氮素水平对转C4光合基因水稻花期剑叶PSⅡ荧光特性的影响 被引量：7

8

作者 魏晓东 李霞 +1 位作者 郭士伟 陈平波 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期193-200,共8页

为探讨转C4光合基因水稻在生育后期剑叶PSⅡ对氮素水平的响应特性,采用转pepc(PC)、ppdk(PK)、pepc+ppdk(CK)和未转基因的Kitaake(WT)为试验材料,测定了不同氮素条件下(0.7 mmol/L(1/4N)、3 mmol/L(1N)、6mmol/L(2N))不同品种剑叶SPAD... 为探讨转C4光合基因水稻在生育后期剑叶PSⅡ对氮素水平的响应特性,采用转pepc(PC)、ppdk(PK)、pepc+ppdk(CK)和未转基因的Kitaake(WT)为试验材料,测定了不同氮素条件下(0.7 mmol/L(1/4N)、3 mmol/L(1N)、6mmol/L(2N))不同品种剑叶SPAD值和形态学指标的变化,并运用叶绿素荧光动力学技术测定了各个品种叶绿素荧光动力学曲线和荧光参数的变化。结果表明,1/4N处理能增加各品种的根长,减小剑叶面积、株高以及叶片叶绿素含量,2N能使剑叶面积和叶绿素含量增加,转C4光合基因品种叶绿素含量在1/4N氮条件下具有显著优势,PC在1/4N条件下具有最长根长和最大剑叶面积,具有显著的形态学优势。1/4N处理使所有品种的荧光曲线出现了K相(300μs处)的增加,转C4基因水稻材料K相的峰值都比原种低,PC的峰值最低。叶绿素荧光曲线分析表明,低氮破坏了剑叶PSⅡ的构造,造成所有品种PSⅡ的OEC失活,从而出现300μs处K相的增加,低氮还造成所有品种失活反应中心增加,电子传递活性减弱,热耗散增加,进而造成PSⅡ最大光化学活性的减小。而PC在低氮当中PSⅡ的所有指标都显著高于其他品种,具有相对稳定的PSⅡ结构,具有耐低氮的优势。高氮对各品种PSⅡ光化学活性的影响不大。 展开更多

关键词 氮素 c4光合基因 叶绿素荧光 光系统Ⅱ

在线阅读 下载PDF 职称材料

外源H2O2对孕穗期转C4PEPC水稻及原种光合特性的影响 被引量：9

9

作者 任承刚 李霞 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2010年第4期130-135,共6页

为阐释转C4PEPC光合基因水稻过氧化物胁迫条件下的光合生理特性,以转PEPC基因水稻(PC)、未转基因原种(Kitaake)为材料,运用Li-6400便携式光合仪观测其在不同浓度外源H2O2处理下的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速... 为阐释转C4PEPC光合基因水稻过氧化物胁迫条件下的光合生理特性,以转PEPC基因水稻(PC)、未转基因原种(Kitaake)为材料,运用Li-6400便携式光合仪观测其在不同浓度外源H2O2处理下的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)以及水分利用率等光合参数的变化。结果发现,与未用H2O2处理的PC相比,PC在0.5～5mmol/LH2O2浓度处理下,其Pn在不同光强下均表现下降,与其Gs的下降一致,这个抑制过程随光强的增加而减弱,而50mmol/LH2O2处理下PC,虽Gs增加,但是其Pn并没有增加,表现不同H2O2的浓度效应;而未转基因水稻则没有上述表现,推测PC可能通过低浓度的H2O2参与气孔运动的调节,从而影响其光合特性。 展开更多

关键词 水稻 c4pepc基因 净光合速率 气孔导度

在线阅读 下载PDF 职称材料

铝胁迫对转C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻光合作用和活性氧代谢的影响 被引量：5

10

作者 张云华 孟庆玲 +4 位作者 计成林 陈丽娟 吴港 刘学诗 张署香 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期81-85,共5页

以转C4 Ppc基因水稻为材料,利用叶绿素荧光技术和酶学手段,调查铝胁迫对转C4 Ppc基因水稻光合作用和活性氧代谢的影响。结果表明,在铝胁迫条件下,转C4 Ppc基因水稻的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数Fv/Fm、φPSⅡ、qP和qN下降幅... 以转C4 Ppc基因水稻为材料,利用叶绿素荧光技术和酶学手段,调查铝胁迫对转C4 Ppc基因水稻光合作用和活性氧代谢的影响。结果表明,在铝胁迫条件下,转C4 Ppc基因水稻的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数Fv/Fm、φPSⅡ、qP和qN下降幅度显著小于野生型。可见在铝胁迫的条件下,转C4 Ppc基因水稻仍表现出较高的光合效率。铝处理导致水稻活性氧含量的增加,但由于转C4 Ppc基因水稻活性氧清除酶SOD、POD和CAT含量显著高于野生型,表现出较低的膜脂过氧化。上述结果表明,C4 Ppc基因的导入显著提高了水稻的耐铝特性。 展开更多

关键词 转c4Ppc基因水稻 光合作用 叶绿素荧光 活性氧代谢

在线阅读 下载PDF 职称材料

低浓度NO对高表达转玉米C4型pepc水稻光合的促进 被引量：7

11

作者 陈平波 李霞 《植物研究》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期402-409,共8页

为了揭示C3植物中C4pepc高表达带来的生理差异与其高光合效率的关系。本文以高表达的转玉米C4pepc光合基因水稻(PC)及原种Kitaake(WT)为材料,通过水培在孕穗期通过根吸入的方法,进行不同浓度的NO供体、NO合成抑制剂以及相关影响信号分... 为了揭示C3植物中C4pepc高表达带来的生理差异与其高光合效率的关系。本文以高表达的转玉米C4pepc光合基因水稻(PC)及原种Kitaake(WT)为材料,通过水培在孕穗期通过根吸入的方法,进行不同浓度的NO供体、NO合成抑制剂以及相关影响信号分子的试剂单独和联合过夜处理12 h,选取倒二叶研究NO对供试材料净光合速率(Pn),气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)的影响。结果表明:WT和PC在200μmol·L-1SNP(Sodium ni-troprusside)和1 mmol·L-1 L-Arg(L-Arginine)处理下,Pn分别增加20.8%、10.7%,差异显著(p<0.05);随SNP和L-Arg浓度的增加,其表现不同程度的抑制,与PC相比,WT的Pn抑制更显著(p<0.05),而Gs和Ci的变化则相反(p<0.05);进一步结合200μmol·L-1SNP和1 mmol·L-1L-Arg与SA处理,结果与高浓度的NO供体处理类似;在联合6 mmol·L-1Ca2+螯合剂EGTA处理下,与PC相比,WT的Pn抑制达到极显著水平(p<0.01),Ci的变化则相反(p<0.05)。相关分析结果表明:PC的Pn的高低与Gs的相关性小于WT,PC与WT决定系数分别为0.654 9、0.773 5;而与Ci的相关性则更大些,PC与WT决定系数分别为0.466 5、0.419 6,显示PC可能有不同的调节方式,尤其在低浓度的NO,PC可在Ca2+参与下调节气孔的开放,在气孔关闭的条件下,仍能维持一定的Pn。 展开更多

关键词 水稻 转玉米c4型pepc水稻 NO 气孔运动 净光合速率

在线阅读 下载PDF 职称材料

C_4光合作用的基因工程研究进展 被引量：1

12

作者 张边江 周梅仙 姚淑 《安徽农学通报》 2006年第7期44-46,共3页

人们运用C4途径改造C3作物已有很多年的历史,最终通过基因工程手段突破了常规育种的障碍,在多种C4途径关键酶的基因工程研究中获得了成功。随着生物技术的进一步发展,C4基因工程的研究将会取得更大的成绩。

关键词 c4光合连径 光合作用 基因工程

在线阅读 下载PDF 职称材料

玉米C_4光合酶基因导入对拟南芥光合特性及抗旱性的影响 被引量：8

13

作者 雷明月 许为钢 +6 位作者 李小博 张庆琛 王会伟 张磊 方宇辉 李艳 李春鑫 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期108-115,共8页

为了解玉米C_4型光合酶基因对C3植物拟南芥光合特性的影响及其对干旱胁迫的响应,分别以过表达ZmPEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、ZmPPDK(丙酮酸磷酸二激酶)和ZmNADP-ME(依赖于NADP的苹果酸酶)单个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PC、PK、M... 为了解玉米C_4型光合酶基因对C3植物拟南芥光合特性的影响及其对干旱胁迫的响应,分别以过表达ZmPEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、ZmPPDK(丙酮酸磷酸二激酶)和ZmNADP-ME(依赖于NADP的苹果酸酶)单个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PC、PK、ME),以及过表达PEPC+PPDK和PPDK+NADP-ME两个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PCK、PKM)为供试材料,在开花期停止浇水,并分别于干旱胁迫处理前1天、第5天、第10天和结束干旱胁迫复水处理5d时测定转基因拟南芥中目标基因的表达量、光合速率、水分利用效率和酶活性。结果表明,在正常生长条件下,PCK类型株系的PEPC酶活性、PPDK酶活性、净光合速率(Pn)以及水分利用效率(WUE)较野生型拟南芥分别高52%、20%、24%和55%,除PPDK酶活性外,PCK类型株系各指标测定值的增幅均高于其他转基因类型株系,综合表现最优。不同类型株系的上述测定指标总体表现为PCK>PC>PK、PKM>ME。干旱胁迫处理5d时,各类型株系中目标基因的表达量、光合酶活性、Pn和WUE均有所上升。干旱胁迫处理10d时,拟南芥受到严重损伤,上述指标的测定值均下降。复水5d时上述指标得到不同程度的恢复,不同类型转基因株系的各项测定指标在不同干旱胁迫处理中总体仍表现为PCK最优,PC次之。各转基因株系均优于受体非转基因拟南芥。 展开更多

关键词 拟南芥 干旱胁迫 转基因 c4光合途径关键酶基因 玉米

在线阅读 下载PDF 职称材料

科学家发现影响C4光合作用基因

14

《种业导刊》 2013年第4期33-33,共1页

康奈尔大学科学家鉴定了一个能有效提高C4途径光合作用效率的基因。这一农业研究的重大突破被认为能利用同样数量的水、肥料和耕地，有效解决地球日渐增长的人口对食品的要求。这个名为Scarecrow的基因，是首次发现能控制C4植物特有的... 康奈尔大学科学家鉴定了一个能有效提高C4途径光合作用效率的基因。这一农业研究的重大突破被认为能利用同样数量的水、肥料和耕地，有效解决地球日渐增长的人口对食品的要求。这个名为Scarecrow的基因，是首次发现能控制C4植物特有的结构——花环结构的基因。植物光合作用分为两类：C3途径，效率较低，是大多数植物体内存在的较古老的方式，包括小麦和水稻；C4途径，效率较高，多见于牧草、玉米、高粱和甘蔗等更能抵抗干旱、强光、高热以及低氮研究者认为，一旦成功利用转基因方法将C4途径光合作用成功转移到C3植物体内，农民将能在更热、更干环境下用更少的肥料种植小麦和水稻。 展开更多

关键词 光合作用效率 转基因方法 科学家 c4途径 c4植物 植物体内 康奈尔大学 农业研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

籽粒苋C_4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆和表达 被引量：11

15

作者 冯瑞云 白云凤 +3 位作者 李平 张维锋 王媛媛 杨武德 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1801-1808,共8页

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4途径的关键酶之一。本研究克隆了双子叶植物籽粒苋(A.hypochondriacus L.)C4型PEPC基因的cDNA和gDNA全长序列。该基因编码区cDNA全长2895bp(GenBank登录号为HQ186302)... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4途径的关键酶之一。本研究克隆了双子叶植物籽粒苋(A.hypochondriacus L.)C4型PEPC基因的cDNA和gDNA全长序列。该基因编码区cDNA全长2895bp(GenBank登录号为HQ186302),编码964个氨基酸残基。对应的gDNA全长为6785bp,含10个外显子和9个内含子,内含子总长3890bp,其中第一内含子最长,为1662bp,具GATA-motif、G-box等15个光应答元件,9个激素应答元件,29个CAAT box,72个TATA box。该特征在本研究范围内的植物中,为籽粒苋所独有。比较多种植物表明,不同植物之间的C3/C4型PEPC基因的外显子长度具有较高的一致性,而内含子的长度变化较大。不同植物PEPC基因对核苷酸具有一定的选择性,并且外显子和内含子的GC含量呈正相关。总的趋势是单子叶植物外显子和内含子的GC含量均高于双子叶植物。利用半定量RT-PCR分析表达模式,发现籽粒苋PEPC基因主要在叶片中表达,表达量随光照时间延长而增加。 展开更多

关键词 籽粒苋(A.hypochondriacusL) c4光合途径 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 基因组序列 叶片特异性 光诱导表达

在线阅读 下载PDF 职称材料

玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的克隆及序列分析 被引量：1

16

作者 王重 樊哲儒 +2 位作者 张跃强 李剑峰 高新 《安徽农业科学》 CAS 2016年第20期114-117,共4页

[目的]获得玉米的PEPC基因,并对其生物信息学进行分析。[方法]使用RT-PCR方法由玉米中获得PEPC全长c DNA,构建克隆载体后进行测序,并对其序列进行生物信息学分析。[结果]获得的玉米PEPC基因CDS全长2 913 bp,编码的多肽链包含970个氨基酸... [目的]获得玉米的PEPC基因,并对其生物信息学进行分析。[方法]使用RT-PCR方法由玉米中获得PEPC全长c DNA,构建克隆载体后进行测序,并对其序列进行生物信息学分析。[结果]获得的玉米PEPC基因CDS全长2 913 bp,编码的多肽链包含970个氨基酸,为疏水性氨基酸,由α-螺旋（61.44%）、无规则卷曲（34.43%）和延伸链（4.12%）组成,定位于细胞质,不存在跨膜结构域,其175970位氨基酸组成了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的功能结构域,在173184、597609位具有2个磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性位点。[结论]该研究克隆了玉米C4型丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）基因,它所编码的氨基酸序列具备PPDK蛋白的保守序列和催化活性中心区域。 展开更多

关键词 c4植物 光合作用效率 pepc 生物信息学分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

ATP是构建类似C_4水稻的重要限制因素 被引量：7

17

作者 张边江 凌丽俐 +2 位作者 陈全战 华春 焦德茂 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期17-22,共6页

为了分析ATP是否是转PEPC+PPDK基因水稻或转PEPC+PPDK+ME基因水稻CO2浓缩过程的限制因素,以原种和不同转C4光合酶基因水稻为材料,测定了C4光合酶活性、光合速率以及活性氧代谢有关指标,结果表明:原种中具有全套的C4光合酶,但活性很低,... 为了分析ATP是否是转PEPC+PPDK基因水稻或转PEPC+PPDK+ME基因水稻CO2浓缩过程的限制因素,以原种和不同转C4光合酶基因水稻为材料,测定了C4光合酶活性、光合速率以及活性氧代谢有关指标,结果表明:原种中具有全套的C4光合酶,但活性很低,而不同转C4光合酶基因水稻高表达了相应的C4酶活性。在高光条件下,与原种相比较,转PPDK基因水稻的光合速率未增加;转ME基因水稻的光合速率降低了6.1%;转PEPC+PPDK双基因水稻与转PEPC基因水稻相近。ATP和ATP激活剂NaHSO3处理后,可显著提高转PEPC+PPDK双基因水稻和转PEPC+PPDK+ME基因水稻的光合放氧速率,达到玉米的80.7%,显现出类似C4的光合特点,表明ATP是构建类似C4水稻的重要限制因素。光氧化条件下,转PEPC+PPDK+ME基因水稻的耐光氧化能力得到进一步的增强。这些结果为构建C4水稻提供了技术途径。 展开更多

关键词 转基因水稻 光合特性 c4光合循环 三磷酸腺苷(ATP)

在线阅读 下载PDF 职称材料

毛竹茎秆快速生长期光合关键酶活性及基因表达分析 被引量：2

18

作者 王灵杰 栗青丽 +4 位作者 高培军 韦赛君 吕嘉欣 高岩 张汝民 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期84-92,共9页

【目的】揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。【方法】以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、... 【目的】揭示毛竹Phyllostachys edulis快速生长期茎秆光合碳同化规律。【方法】以毛竹笋竹为试材,采用分光光度法测定了毛竹茎秆和成熟叶片核酮糖-1,5-二磷酸氧合酶(Rubisco)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP-苹果酸酶(NADP-ME)、NADP-苹果酸脱氢酶(NADP-MDH)、PEP羧激酶(PEP-CK)、磷酸烯醇式丙酮酸双激酶(PPDK)活性,运用实时荧光定量聚合链式反应(qPCR)对相应部位光合关键酶基因相对表达量进行分析。【结果】茎秆7~19节间Rubisco活性均极显著低于叶片(P<0.01),随着节间的升高,Rubisco活性逐渐降低;茎秆中PEPC、NADP-ME、NADP-MDH、PPDK活性在第7节间最高,分别是叶片的3.01倍、5.69倍、4.46倍、4.05倍(P<0.01),随着节间的升高,酶活性均极显著降低(P<0.01)。茎秆中PePEPC、PeNADP-ME、PeNADP-MDH、PePPDK基因表达量在第7节间最高,分别是叶片的3.48、7.89、6.48、3.46倍(P<0.01),随着节间的升高,这些基因表达量均极显著降低(P<0.01)。【结论】毛竹快速生长期茎秆主要以NADP-ME和NAD-ME途径对竹腔内部高浓度二氧化碳(CO2)再固定,减少自身碳损耗,形成的碳水化合物被茎秆快速生长再利用。 展开更多

关键词 毛竹 茎秆 光合酶 基因表达 c4途径

在线阅读 下载PDF 职称材料

植物高光效基因工程研究进展 被引量：1

19

作者 张忠梁 张名昌 +2 位作者 白云凤 闫建俊 冯瑞云 《山西农业科学》 2011年第10期1134-1136,共3页

高光效育种是培育高产品种的新途径。随着生物技术的发展,通过转基因改善C3植物的光合效率进而提高产量成为植物高光效育种的研究热点。综述了C4碳同化途径的特点及其利用C4途径关键酶基因提高C3植物光合效率方面的研究进展,指出植物高... 高光效育种是培育高产品种的新途径。随着生物技术的发展,通过转基因改善C3植物的光合效率进而提高产量成为植物高光效育种的研究热点。综述了C4碳同化途径的特点及其利用C4途径关键酶基因提高C3植物光合效率方面的研究进展,指出植物高光效基因工程面临的挑战。 展开更多

关键词 植物 光合效率 c4光合途径 c4关键酶 高光效育种 基因工程

在线阅读 下载PDF 职称材料