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田间条件下转玉米C4型PEPC基因小麦的光合生理特性 被引量：18
1
作者 吴琼 许为钢 +4 位作者 李艳 齐学礼 胡琳 张磊 韩琳琳 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2046-2052,共7页
为了检验转PEPC基因小麦是否具有C4光合生理特性,以转PEPC基因小麦和对照周麦19为试验材料,分别于抽穗期、开花期、花后第7天和花后第15天测定其单株旗叶的气体交换参数日变化,对净光合速率日变化进行单位日光合总量分析,并且对净光合... 为了检验转PEPC基因小麦是否具有C4光合生理特性,以转PEPC基因小麦和对照周麦19为试验材料,分别于抽穗期、开花期、花后第7天和花后第15天测定其单株旗叶的气体交换参数日变化,对净光合速率日变化进行单位日光合总量分析,并且对净光合速率日变化与单株气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率日变化的相关性进行了分析;在花后第15天测定其单株叶绿素荧光参数,并在成熟期调查了单株产量性状。与对照相比,转基因株系在4个测定时期的旗叶净光合速率明显提高,尤其在花后第15天,单位日光合总量较对照提高29.1%和23.3%,气孔导度和蒸腾速率均明显增加,胞间CO2浓度降低;花后第15天12:00与8:00相比,转PEPC基因小麦的Fv/Fm、qP、NPQ、ΦPSII的变幅均小于对照;单茎重、千粒重、单穗重和收获指数较对照显著增加。以上结果表明,转PEPC基因小麦材料在田间条件下光合特性明显优于对照,且具有提高小麦产量水平的潜力。 展开更多
关键词 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 转基因小麦 光合特性
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根癌农杆菌介导获得稗草Ecppc转基因小麦的研究 被引量：26
2
作者 张彬 丁在松 +5 位作者 张桂芳 石云鹭 王金明 方立锋 郭志江 赵明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期356-362,共7页
采用携带pUbi-Ecppc质粒的3个根癌农杆菌菌株(LBA4404、EHA105和C58c1),对经过预培养10-12 d的春小麦品种扬麦158、Bobwhite和扬麦12的幼胚愈伤组织进行了遗传转化,对筛选中的抗生素浓度、菌液浓度、共培养温度和时间、受体基因型、菌株... 采用携带pUbi-Ecppc质粒的3个根癌农杆菌菌株(LBA4404、EHA105和C58c1),对经过预培养10-12 d的春小麦品种扬麦158、Bobwhite和扬麦12的幼胚愈伤组织进行了遗传转化,对筛选中的抗生素浓度、菌液浓度、共培养温度和时间、受体基因型、菌株-质粒组合等影响转化的重要因素进行了研究。首次将单子叶野生C4植物稗草的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ecppc)导入不同基因型小麦受体,并得到具有潮霉素(Hyg)抗性的转化植株。从816块共培养愈伤组织中转化得到34株抗性植株,其中14株PCR检测为阳性。扬麦158的转化效率达3.03%。Southern和RT-PCR分析表明,外源基因已整合到小麦基因组并得到正确的转录。生理学检测显示,转基因小麦植株的光合速率和PEPC活性都有所提高。说明Ubiqintin基因启动子控制的稗草PEPC cDNA基因在小麦中可以正确表达和起到一定的生理作用。这些工作为进一步探讨PEPC对小麦光合作用及其他生理过程的影响奠定了基础。 展开更多
关键词 小麦 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 农杆菌介导法 转基因植株
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PEPC过表达可以减轻干旱胁迫对水稻光合的抑制作用 被引量：45
3
作者 周宝元 丁在松 赵明 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期112-118,共7页
为了明确磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)过量表达能否提高水稻的光合速率,测定了42个表达不同PEPC水平的转玉米PEPC基因水稻株系及对照(受体亲本中花8号)开花期和灌浆期的光合速率。结果表明,在水田条件下,转基因株系光合速率与未转基因... 为了明确磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)过量表达能否提高水稻的光合速率,测定了42个表达不同PEPC水平的转玉米PEPC基因水稻株系及对照(受体亲本中花8号)开花期和灌浆期的光合速率。结果表明,在水田条件下,转基因株系光合速率与未转基因对照相比没有明显差异;而在旱地条件下,转基因水稻的光合速率显著高于对照(27%和24%)。随机选取2个PEPC相对活性分别为10倍和25倍的转基因株系进行网室精确控水盆栽实验得到相似的结果。说明单纯导入PEPC并不能提高水稻的光合速率,而干旱胁迫下转基因水稻的光合优势可能是由于PEPC参与水稻的抗旱反应而减轻了干旱胁迫对光合作用的抑制作用。 展开更多
关键词 干旱 转基因水稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 光合速率
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光抑制条件下转PEPC基因水稻的光合表现 被引量：14
4
作者 王仁雷 华春 +2 位作者 李霞 张其德 焦德茂 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期321-326,共6页
用原种粳稻 Kitaake和转 PEPC基因水稻为材料 ,比较光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等光合特性的差别。结果表明 ,转 PEPC基因水稻的饱和光强为 12 0 0μm ol/m2 .s,比原种高 2 0 0μmol/m2 .s,光饱和光合速率比原种高 5 0 %以上... 用原种粳稻 Kitaake和转 PEPC基因水稻为材料 ,比较光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等光合特性的差别。结果表明 ,转 PEPC基因水稻的饱和光强为 12 0 0μm ol/m2 .s,比原种高 2 0 0μmol/m2 .s,光饱和光合速率比原种高 5 0 %以上。在高光强 14 0 0μm ol/m2 .s(2 h)下 ,与原种相比 ,转 PEPC基因水稻的 PS 光化学效率 (Fv/Fm )下降较少、光化学猝灭系数 (q P)较恒定。在光氧化处理后 ,与原种相比 ,转 PEPC基因水稻的 Fv/Fm和光合速率的下降、叶绿素含量和组分的衰减较慢。上述结果表明 :转 PEPC基因水稻对高光强有较高的适应能力 。 展开更多
关键词 光抑制条件 光抑制 转基因水稻 光合特性 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 水稻
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玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因高效表达载体构建及其导入小麦的研究 被引量：18
5
作者 李艳 许为钢 +4 位作者 胡琳 张磊 齐学礼 张庆琛 王根松 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期741-746,共6页
为获得具有C4光合特征的高光效转基因小麦材料,利用从玉米中克隆的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(pepc,GenBank接受号为FJ415327)构建高效双元表达载体,通过基因枪介导法将其导入小麦品种(系)中,利用Real-time PCR方法分析外源基因... 为获得具有C4光合特征的高光效转基因小麦材料,利用从玉米中克隆的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(pepc,GenBank接受号为FJ415327)构建高效双元表达载体,通过基因枪介导法将其导入小麦品种(系)中,利用Real-time PCR方法分析外源基因在转基因植株中的拷贝数。PCR和双酶切鉴定表明,玉米PEPCcDNA序列已插入双元表达载体pCAMBIA3301中,命名为p3301-pepc;对获得的抗性再生植株进行PCR扩增,其中有342株扩增出目的条带;在选取的15株转基因植株中7株拷贝数为1,3株拷贝数为2,2株拷贝数为3,拷贝数为5、8和17的分别为1株。初步证明玉米pepc基因已整合到小麦基因组中,且外源基因在转基因植株中既有单拷贝插入,也有多拷贝插入,这为进一步研究该基因在小麦基因组中的功能表达提供了试验材料。 展开更多
关键词 小麦 玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 高效表达载体 转基因 拷贝数
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蜀恢881含玉米C_4型pepc基因改良系的遗传背景及其光合特性 被引量：5
6
作者 何立斌 向珣朝 +3 位作者 李季航 钟黎 张楷正 李平 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期31-35,共5页
从通过分子标记辅助选择育成的含玉米C4型pepc基因蜀恢881中筛选10株，利用530对SSR引物进行遗传背景分析，发现与蜀恢881表现差异的位点仅有1～4个，相似度在95．15％以上，最高的达99．03％。进一步对相似度为99．03％的转育玉米C4型p... 从通过分子标记辅助选择育成的含玉米C4型pepc基因蜀恢881中筛选10株，利用530对SSR引物进行遗传背景分析，发现与蜀恢881表现差异的位点仅有1～4个，相似度在95．15％以上，最高的达99．03％。进一步对相似度为99．03％的转育玉米C4型pepc基因蜀恢881的6个生长时期测定有关光合指标，表明6个时期的PEPC酶活性均比蜀恢881增强，PEPC酶活性值最大时期是拔节期，为1264．2μmol／（mg·h），分蘖初期增加的幅度最大达到23．3倍；其净光合速率与蜀恢881相比，在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期和始穗期都得到不同程度的提高，其中拔节期最高，达到22．3％。研究表明通过杂交利用C4型pepc基因特征引物对C4型pepc基因进行分子标记辅助选择，能够获得携有c4型pepc基因且与受体亲本遗传背景十分接近的籼型水稻材料，而且C4型pepc基因在新的遗传背景下能够高水平表达和稳定地遗传。据此，建立了分子标记辅助选择、光合生理生化指标鉴定和田间综合农艺性状考查相结合的筛选玉米C4型pepc基因水稻的技术体系；同时认为在拔节期进行转育c4型pepc基因水稻光合生理指标的测定和筛选的效果可能较理想。 展开更多
关键词 水稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 分子标记辅助选择 光合特性 遗传背景
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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
7
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
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外源玉米pepc基因对小麦C_3、C_4途径相关基因表达的效应 被引量：2
8
作者 王永霞 许为钢 +4 位作者 胡琳 李艳 齐学礼 王会伟 李小博 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-8,共8页
为进一步探讨外源玉米pepc基因改良小麦光合性能的机制，以基因枪介导T。代的转玉米pepc基因小麦为试验材料，研究了抽穗期和灌浆期外源pepc基因对小麦内源光合相关酶基因表达的影响，并分析了转基因小麦的光合生理特性及其产量性状表... 为进一步探讨外源玉米pepc基因改良小麦光合性能的机制，以基因枪介导T。代的转玉米pepc基因小麦为试验材料，研究了抽穗期和灌浆期外源pepc基因对小麦内源光合相关酶基因表达的影响，并分析了转基因小麦的光合生理特性及其产量性状表现。结果表明，小麦抽穗期，pepc基因的表达上调了小麦C4微循环Ppdk基因（丙酮酸磷酸双激酶基因）、hadp-me基因（NADP-苹果酸酶基因）、ca基因（碳酸酐酶基因）和C3循环rbcL基因（Ruhisco大亚基基因）的表达；小麦灌浆期，pepc基因的表达仍显著上调C4微循环ppdk基因和nadp—me基因的表达，而ca基因和c3循环rbcL基因、rbcS基因（Rubisco小亚基基因）的表达量与对照差异不大。相应的酶活性在转基因植株中比对照有所提高，灌浆期增幅最大。两个测定时期的转基因小麦旗叶净光合速率（Pn）均比对照显著提高，在灌浆期增幅最大，比对照提高10．35％～22．77％。产量性状方面，转基因小麦的单穗粒数和收获指数均有所提高。上述研究结果表明，玉米C4型pepc基因导入小麦后，促进了小麦原有的C4循环，从而提高了小麦的光合效率和籽粒产量。 展开更多
关键词 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 转基因小麦 基因表达 净光合速率
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导入玉米pepc基因杂交稻的光合特性和杂种优势 被引量：2
9
作者 李季航 向珣朝 +2 位作者 何立斌 张楷正 李平 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期499-504,共6页
用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全... 用含pepc基因的改良蜀恢881与3个不育系冈46A、776A、2480A配组,同时以野生型亲本蜀恢881与上述3个不育系杂交得到的F1为对照,比较了3个含有pepc基因F1及其相应对照在分蘖初期、分蘖盛期、拔节期、始穗期、齐穗期、成熟期以及剑叶完全展开后不同时期的光合指标的动态变化。含有pepc基因的3个F1在不同生育期和剑叶展开后的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活力均显著高于各自对照,净光合速率也有所提高,分析表明PEPCase活力与净光合速率有极显著的相关性(0.6081)。3个含有pepc基因F1的表观量子效率、光补偿点、羧化效率均高于对照,CO2补偿点较对照低,在光饱和点和CO2饱和点时的净光合速率也高于相应对照。在单株产量表现中,含pepc基因的F1较对照的平均增幅达37.10%。试验表明,杂交稻由于pepc基因的导入,光合特性得到了一定改善,奠定了水稻高产的生理基础。 展开更多
关键词 杂交稻 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 光合特性 高光效育种 杂种优势
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农杆菌介导的PEPCase基因导入小麦的初步研究
10
作者 贾栋 张彬 马建军 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期323-326,共4页
利用根癌农杆菌遗传转化系统，以普通小麦扬麦158为材料，将玉米泛生素基因启动子（Ubi）驱动下的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEP Case）基因，以及潮霉素磷酸转移酶基因（hpt）导入预培养10～12d小麦胚性愈伤组织中。经过在含100-150mg&#... 利用根癌农杆菌遗传转化系统，以普通小麦扬麦158为材料，将玉米泛生素基因启动子（Ubi）驱动下的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEP Case）基因，以及潮霉素磷酸转移酶基因（hpt）导入预培养10～12d小麦胚性愈伤组织中。经过在含100-150mg·L^-1潮霉素（hyg）的筛选培养基上连续筛选，获得了hyg抗性植株。经GUS组织化学染色检测和PCR鉴定，其中的9棵含有Ecppc基因，PCR阳性植株比例为3．03％。初步鉴定已成功地建立了小麦遗传转化系统，为进一步探讨PEP Case基因在植物中的转化和表达奠定了基础。 展开更多
关键词 小麦 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase) 农杆菌介导法 转基因植株
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