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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
1
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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稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)基因的克隆与分析 被引量：32
2
作者 张桂芳 赵明 +2 位作者 丁在松 张丽 肖俊涛 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1365-1369,共5页
为揭示C4野生植物稗草(Echinochloa crusgalli)PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,克隆了稗草(E.crusgalli)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编... 为揭示C4野生植物稗草(Echinochloa crusgalli)PEPCase的结构和功能特点,探索改善作物高光效新途径,克隆了稗草(E.crusgalli)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(ppc)的cDNA全长,测序及同源性比较分析结果证实,稗草ppc的cDNA全长为2 886 bp,编码961个氨基酸(GenBank登录号:AY251482);核苷酸序列与谷子(Setaria italica)C3型、高粱(Sorghumbicolor)C3-2型、玉米(Zea mays)C3-2型、水稻(Oryza sativa)C3型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同源率分别达94.8%、93.2%9、3.0%和89.7%。推导的氨基酸序列中C末端第771位氨基酸是丙氨酸(A),表明是一个C3型基因。与其他植物几种不同形式PEPCase进行的多重序列比对与系统进化分析结果也证实,此基因的核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与所有参与对比的C3型序列的同源性均远远高于与C4型的同源性。与玉米、高粱C3-2型PEPCase的同源性分别高达96.5%9、6.4%,与高粱、玉米的C3-1型PEPCase的同源性分别为84.3%、83.8%,而与谷子、玉米、甘蔗和高粱的C4型PEPCase的一致性相对较低,分别为82.2%、79.1%、77.1%和76.6%。因此进一步推论新克隆的稗草ppc基因属于C3-2型。对其编码的蛋白序列进行了结构域、活性位点和功能位点预测。 展开更多
关键词 稗草 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 基因克隆与分析
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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
3
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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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
4
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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谷子PEPC基因的鉴定及其对非生物逆境的响应特性 被引量：12
5
作者 赵晋锋 杜艳伟 +5 位作者 王高鸿 李颜方 赵根有 王振华 王玉文 余爱丽 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期700-711,共12页
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4植物光合作用关键酶,并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。SiPEPC蛋白特征参数相似... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4植物光合作用关键酶,并在植物多种代谢途径及逆境信号应答过程中起重要作用。本研究通过序列比对,从谷子基因组中筛选出6个SiPEPC候选基因。SiPEPC蛋白特征参数相似度很高,序列非常保守,都含有PEPC基因特征功能域PEPcase Motif。SiPEPC成员主要被定位在细胞质、细胞核和线粒体。在SiPEPC成员启动子序列中含大量有光、激素、逆境以及其他生长调控相关的顺式应答元件。苗期逆境qRT-PCR表达谱分析表明,5个SiPEPC基因(SiPEPC1、SiPEPC2、SiPEPC3、SiPEPC5、SiPEPC6)不同程度受ABA、PEG、高盐和低温诱导表达,表明其参与了苗期对非生物逆境的响应。5个SiPEPC基因表达量在正常生长条件下随着谷子的生长呈增强趋势,且在不同生育时期干旱胁迫下明显增加,表明其参与了拔节、抽穗、灌浆期的干旱胁迫应答。拔节期弱光可诱导5个SiPEPC基因的表达,而在拔节期中等强度光照以及抽穗期和灌浆期的中等光照和弱光照下表达量均急剧降低,揭示光照强度严重影响SiPEPC基因的表达。 展开更多
关键词 谷子 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 非生物逆境 表达分析
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菠萝PEPC基因家族生物信息学分析 被引量：8
6
作者 马海洋 赵秋芳 +2 位作者 陈曙 石伟琦 冼皑敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期97-103,共7页
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)在C4和景天酸代谢(CAM)光合途径吸收CO2过程中发挥重要作用,并参与各种非光合作用过程,包括果实成熟、气孔开放、碳氮相互作用、种子形成和萌发以及调节植物对逆境胁迫的... 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)在C4和景天酸代谢(CAM)光合途径吸收CO2过程中发挥重要作用,并参与各种非光合作用过程,包括果实成熟、气孔开放、碳氮相互作用、种子形成和萌发以及调节植物对逆境胁迫的耐受性。菠萝为典型的景天酸代谢途径(CAM)植物,为了解磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)在菠萝景天酸代谢途径(CAM)中的作用,本研究鉴定到3个菠萝PEPC基因,按照基因描述命名为AcPEPC1、AcPEPC3和AcPEPC4,进化树分析结果AcPEPC1和AcPEPC3为植物型PEPC(PTPCs)蛋白,序列同源性较高且基因结构、保守结构域及保守基序均一致。AcPEPC4为细菌型PEPC(BTPCs)蛋白,与AcPEPC1/AcPEPC3间的序列同源性低。组织表达分析表明AcPEPC1菠萝叶片表达量较高,而AcPEPC3和AcPEPC4在菠萝花和果实表达量较高。 展开更多
关键词 菠萝 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(pepc) 基因进化 基因表达谱
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四种油料作物中的细菌型PEPC基因的鉴定及在发育种子中的表达 被引量：9
7
作者 王志慧 童超波 +5 位作者 袁午舟 刘学群 程晓辉 于景印 董彩华 刘胜毅 《中国油料作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期8-16,23,共10页
鉴定和获取了四种油料作物(油菜、大豆、花生和芝麻)中的细菌型PEPC基因,分析了所编码蛋白的保守结构域(BOX I-IV)和蛋白作用功能位点。基因包括甘蓝型油菜的Bna10093361、Bna1009749和Bna10093360,大豆的Glyma10g34970.1,Glyma01g2284... 鉴定和获取了四种油料作物(油菜、大豆、花生和芝麻)中的细菌型PEPC基因,分析了所编码蛋白的保守结构域(BOX I-IV)和蛋白作用功能位点。基因包括甘蓝型油菜的Bna10093361、Bna1009749和Bna10093360,大豆的Glyma10g34970.1,Glyma01g22840.1和Glyma02g14500.1,芝麻的SIN1018296和花生的AhPPC5。这8个基因通常含有19～21个内含子,内部插入一个约350～600bp的高度变异区,编码的蛋白在C端形成R/KNTG结构域,在N端缺乏磷酸化作用位点。在种子发育的不同时期,油菜中仅Bna10093360表达,但其表达量不到油菜Bn-Actin表达量的0.1%;大豆中Glyma10g34970.1表达量最高(接近大豆GlymaActin的2%),Glyma02g14500.1次之;花生AhPPC5表达量为花生AhActin的32%～175%,在种子不同发育时期表达量为早期>中期>晚期;芝麻SIN1018296表达量为芝麻SINActin的3%～18%,在种子发育时期的表达趋势和花生AhPPC5相似。8个基因种子中的表达模式差异明显,说明细菌型PEPC基因可能存在着广泛的功能分化。 展开更多
关键词 细菌型pepc基因 甘蓝型油菜 大豆 芝麻 花生 种子发育 荧光定量PCR
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外源葡萄糖增强高表达转玉米C_4型pepc水稻耐旱性的生理机制 被引量：15
8
作者 张金飞 李霞 +1 位作者 何亚飞 谢寅峰 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期82-94,共13页
为揭示葡萄糖参与植物耐旱性的内在机制,以高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因(C4-pepc)水稻(PC)和受体"Kitaake"(WT)为材料,通过盆栽和水培试验,研究外施葡萄糖联合干旱处理... 为揭示葡萄糖参与植物耐旱性的内在机制,以高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因(C4-pepc)水稻(PC)和受体"Kitaake"(WT)为材料,通过盆栽和水培试验,研究外施葡萄糖联合干旱处理下,功能叶片的光合参数、总可溶性糖及其组分、Ca2+、NO含量、己糖激酶活性、B类钙调磷酸酶(calcineurin B-like,CBL)与蔗糖非发酵1(sucrose nonfermenting-1,SNF1)相关蛋白激酶(SNF1-related protein kinase 3s,Sn RK3s)基因表达的变化。结果表明,在盆栽试验中,分蘖期外施3%葡萄糖联合干旱处理对水稻的产量及其构成因子影响不显著,而在孕穗期处理,PC的株高、穗数、每穗实粒重和单株产量均显著高于WT。在水培试验中,外施1%葡萄糖和12%(m/v)聚乙二醇6000(polyethylene glycol-6000,PEG-6000)模拟干旱处理,均显著提高了PC功能叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和羧化效率(CE),叶片内蔗糖和果糖的含量也均显著高于WT。值得关注的是,PC叶片己糖激酶(hexokinase,HXK)活性、CBL1/Sn RK3.1/Sn RK3.4/Sn RK3.21基因的相对表达量在外施1%葡萄糖联合12%PEG模拟干旱处理下均显著低于12%PEG处理,而NO含量则显著上升。相关性分析也表明,PC中Pn、胞间CO2浓度(Ci)和Gs分别与葡萄糖含量、HXK活性和Sn RK3.16基因表达显著相关。外施葡萄糖处理可上调PC糖水平,下调其CBL和Sn RK3s基因表达,诱导NO参与叶片气孔调节,从而增强保水能力,保持光合能力稳定,最终表现为耐旱。 展开更多
关键词 水稻 葡萄糖 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 气孔导度 干旱
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谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)对逆境胁迫的响应 被引量：9
9
作者 赵晋锋 王高鸿 +4 位作者 杜艳伟 李颜方 王振华 赵根有 余爱丽 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期67-74,共8页
为解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境胁迫下的响应特征。从谷子基因组中鉴定出一个SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相关软件对其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信号途径、顺势应答元... 为解析谷子磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC,Phosphoenolpyruvate carboxylase)在非生物逆境胁迫下的响应特征。从谷子基因组中鉴定出一个SiPEPC(Seita.1G020700)基因,利用相关软件对其氨基酸序列、蛋白特征、功能、信号途径、顺势应答元件等参数特征进行分析和预测,随后分析了该基因在幼苗期逆境胁迫下的动态表达模式及在拔节期、抽穗期、灌浆期不同光照处理和干旱胁迫下的表达。结果表明,该基因位于谷子1号染色体,基因组序列长6 652 bp,编码965个氨基酸,基因无可变剪切、不含内含子;功能域分析显示,该基因含PEPC基因的特征结构域;多序列比对发现,该PEPC蛋白与其他植物PEPC蛋白非常相似,具有非常保守的序列结构。实时荧光定量PCR分析表明,SiPEPC(Seita.1G020700)在ABA、低温、PEG、高盐胁迫下表达量均有所上调,其中,在ABA处理时,表达量呈现波动,在12 h被诱导达到峰值。在低温处理时,表达量持续上升,在24 h达到峰值;在PEG和NaCl处理时表达量整体呈上升趋势,均在12 h达到峰值,在24 h其表达量均急剧下降。进一步研究表明,SiPEPC基因在拔节期和抽穗期正常光照强度下参与了对干旱胁迫的响应,推测SiPEPC(Seita.1G020700)基因参与了谷子对非生物逆境的应答,可能在干旱和其他逆境胁迫信号途径中起关键作用。 展开更多
关键词 谷子 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 逆境胁迫 响应
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转PEPC基因水稻花粉株系不同生育期的光合生理表现 被引量：3
10
作者 张边江 凌丽俐 +4 位作者 周峰 陈全战 华春 周泉澄 焦德茂 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期184-188,共5页
以父本转玉米PEPC基因水稻、母本粳稻9516和杂交后代稳定的花粉株系JAAS45为材料,研究了JAAS45及其亲本的不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明:分蘖期以后,杂交后代JAAS45的单位叶面积Chl含量超过母本9516,... 以父本转玉米PEPC基因水稻、母本粳稻9516和杂交后代稳定的花粉株系JAAS45为材料,研究了JAAS45及其亲本的不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明:分蘖期以后,杂交后代JAAS45的单位叶面积Chl含量超过母本9516,并一直维持着较高水平,与PC相近。在整个生育期,JAAS45和PC的叶绿素a/b一直高于9516。JAAS45苗期的净光合速率(Pn)与9516相近,而到了分蘖期,其Pn超过了9516,尤其到了抽穗及灌浆期,其Pn还超过了PC。从苗期到抽穗期,JAAS45的水分利用效率(WUE)与PC相接近,明显高于9516。这些结果说明,JAAS45具有较高的光合能力和水分利用效率,与父本PC相似。通过转PEPC基因水稻和杂交稻的亲本杂交,可将玉米PEPC基因转移到普通水稻品种中,培育出高光合效率和高产的水稻品系。 展开更多
关键词 水稻 pepc基因 净光合速率 水分利用效率
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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
11
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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微藻油脂生物合成与ACCase、PEPC相关性的研究进展 被引量：3
12
作者 王琳 余旭亚 +1 位作者 赵鹏 徐军伟 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期56-60,共5页
乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是脂肪酸合成中的两个主要的酶。介绍了ACCase、PEPC的类型、分布、反应机理及在微藻代谢中的作用;对酶代谢调控、基因工程的应用等因素进行了概括;就多酶基因调控微藻油脂合成... 乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是脂肪酸合成中的两个主要的酶。介绍了ACCase、PEPC的类型、分布、反应机理及在微藻代谢中的作用;对酶代谢调控、基因工程的应用等因素进行了概括;就多酶基因调控微藻油脂合成的发展趋势进行了探讨。 展开更多
关键词 乙酰辅酶A羧化酶 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 微藻 油脂合成
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玉米PEPC基因在籼型水稻保持系不同遗传背景下的效应及转PEPC基因后代的耐光氧化特性 被引量：6
13
作者 向珣朝 何立斌 +3 位作者 孙建明 李季航 姚嫣萍 李平 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期257-262,共6页
分别以转PEPCKitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ-32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加... 分别以转PEPCKitaake和Kitaake作父本,以4份不同来源的保持系珍汕97B、K17B、Ⅱ-32B和G2480B为母本构建F1,考查PEPC的表达及其对光合性状和农艺性状的影响。导入PEPC后,水稻净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和PEPC酶活性均表现为增加,最突出的是其PEPC酶活性均成倍增加。蒸腾速率方面,只有K17B/PEPC表现为下降。珍汕97B的净光合速率、气孔导度和PEPC酶活性一般配合力相对效应值均最大。在农艺性状上,G2480B/PEPC的有效穗数、结实率和单株产量均大幅度提高,分别增加了31.46%、1.39倍和1.83倍,千粒重也增加了7.84%。珍汕97B/PEPC由于穗变短,即使结实率和千粒重大幅度增加,减产仍达9.84%。G2480B的穗长、每穗粒数、结实率和单株产量一般配合力相对效应值均最大,而珍汕97B最小。在耐光氧化方面,转PEPC基因Kitaake明显优于Kitaake。说明PEPC单个基因对改善籼型三系保持系的光合性能和增加产量有较重要的作用。在供试的4份保持系中选用保持系宜考虑G2480B,PEPC在此遗传背景下的表达丰度较高,提高结实率和单株产量等农艺性状的正效应最好。 展开更多
关键词 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 细胞质雄性不育 保持系 遗传背景 光氧化 基因效应 转基因
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Floral-dip转化法将PEPC基因ihpRNA干扰表达载体导入甘蓝型油菜 被引量：4
14
作者 付绍红 张汝全 牛应泽 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期764-769,共6页
根据磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)基因控制油菜籽中蛋白质与脂肪酸合成的原理,构建了PEPC基因片段ihpRNA干扰表达载体,该载体包含了一个PEPC基因片段正反向序列的回文结构.表达RNA干扰的载体结构(ihpRNA),在大肠杆菌体内进行克隆的过程... 根据磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)基因控制油菜籽中蛋白质与脂肪酸合成的原理,构建了PEPC基因片段ihpRNA干扰表达载体,该载体包含了一个PEPC基因片段正反向序列的回文结构.表达RNA干扰的载体结构(ihpRNA),在大肠杆菌体内进行克隆的过程中易被大肠杆菌自身携带的某种酶剪切,剪切位点不确定,可能是一种随机性的剪切.通过反复实验,最终获得了一个与我们设计一致的PEPC基因片段正反向序列结构,RNA干扰表达载体构建获得成功.利用花序浸渍法(floral-dip)转基因将构建的PEPC基因ihpRNA干扰表达载体转移到甘蓝型油菜中,并通过抗性筛选、PCR特异扩增、PCR-Southern杂交和克隆测序,对获得的转基因植株进行了鉴定,转化率达到了0.69%,说明floral-dip方法有效地实现了ihpRNA干扰表达载体的遗传转化. 展开更多
关键词 花序浸渍法(floral-dip) 磷酸烯醇丙酮酸羧化酶基因 ihpRNA表达载体 甘蓝型油菜 遗传转化
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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
15
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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3种石斛PEPC羧化酶活力比较 被引量：6
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作者 任建武 王雁 +1 位作者 彭镇华 张连成 《云南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期815-820,共6页
石斛属植物具有兼性景天酸代谢植物特征,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是该类植物碳代谢的关键酶。本研究选用3种石斛为材料,测定了其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性。结果表明,报春石斛晚间黑暗条件下酶活性较强,凌晨高达25μmolCO2/(m2.s),而... 石斛属植物具有兼性景天酸代谢植物特征,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是该类植物碳代谢的关键酶。本研究选用3种石斛为材料,测定了其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性。结果表明,报春石斛晚间黑暗条件下酶活性较强,凌晨高达25μmolCO2/(m2.s),而在中午光照最充足时,酶的活性相对较弱;金钗石斛酶活性日变化特点与报春石斛相似,但是活性比较弱;鼓槌石斛的酶活性很弱,通常在8μmolCO2/(m2.s)以下,昼夜变化幅度很小,表现为黑暗状态下比光下更强。 展开更多
关键词 石斛 景天酸代谢 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
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海水小球藻磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Chpepc2)克隆和生物信息学分析 被引量：2
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作者 黄希文 施定基 +3 位作者 贾晓会 田琪琳 贾睿 何培民 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期164-173,共10页
为了进一步了解藻类PEPC酶的特征,对海水小球藻pepc2基因进行了克隆并通过生物信息学方法分析了海水小球藻PE PCase2的结构和功能特征。结果表明,海水小球藻pepc2基因与莱茵衣藻pepc2基因相似度为90%,且其对应的氨基酸序列的特征与莱茵... 为了进一步了解藻类PEPC酶的特征,对海水小球藻pepc2基因进行了克隆并通过生物信息学方法分析了海水小球藻PE PCase2的结构和功能特征。结果表明,海水小球藻pepc2基因与莱茵衣藻pepc2基因相似度为90%,且其对应的氨基酸序列的特征与莱茵衣藻PE PCase2特征相同,可见该基因编码的是海水小球藻细菌型PEPC酶。海水小球藻PEPCase2二级结构主要包括α螺旋、β转角、无规则卷曲和伸展链,其三级结构外部为α螺旋结构,中心为平行β桶结构。海水小球藻PEPCase2具有多种重要的生理功能,主要与多种重要的物质合成有关。 展开更多
关键词 海水小球藻 pepc酶 生物信息学 结构 功能
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异子蓬PEPC基因原核表达及其重组菌在非生物胁迫下的耐受力解析 被引量：8
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作者 程刚 兰海燕 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1767-1775,共9页
该研究在Escherichia coli Transetta（DE3）中表达了C4盐生植物异子蓬的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（PEPC）,并进行了酶学特性及非生物胁迫响应分析,以期初步阐明PEPC基因在非生物胁迫下的生物学功能,为异子蓬PEPC的非生物胁迫的抗性... 该研究在Escherichia coli Transetta（DE3）中表达了C4盐生植物异子蓬的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（PEPC）,并进行了酶学特性及非生物胁迫响应分析,以期初步阐明PEPC基因在非生物胁迫下的生物学功能,为异子蓬PEPC的非生物胁迫的抗性生理研究提供参考依据。基于5′-RACE技术获得异子蓬PEPC全长基因（GenBank登录号为KP985714）,构建了E.coli Transetta：：pGEX-4T-1-PEPC重组菌株。通过分光光度法和酶联免疫吸附技术（ELISA）分别测定了PEPC重组蛋白的酶活和含量,并检测E.coli Transetta：：pGEX-4T-1-PEPC重组菌株在非生物胁迫下的耐受性。生物信息学分析发现,该PEPC基因的cDNA全长为2 901bp,编码966个氨基酸,与甜菜（Beta vulgaris）PEPC的氨基酸序列一致性达90%,具有PEPC的典型保守结构域（PEPcase）以及VlTAHPTQsiRR和VMIGYSDSgKDAG活性位点;PEPC蛋白属PEPC-1型的不含信号肽的非分泌型亲水蛋白。Western blot结果显示,融合GST的PEPC蛋白的分子量约130~140kD;在37℃用0.8 mmol/L IPTG诱导E.coli Transetta：：pGEX-4T-1-PEPC重组菌株显示出更高的PEPC酶活及含量,而且E.coli Transetta：：pGEX-4T-1-PEPC重组菌在200~800mmol/L NaCl、5%~20%聚乙二醇（PEG）6 000、25℃~52℃温度范围、50~400μmol/L甲基紫精和pH 3.0~11.0的非生物胁迫下生长均明显优于对照。研究表明,异子蓬PEPC基因的表达提高了E.coli耐受非生物胁迫的能力。 展开更多
关键词 异子蓬 C4盐生植物 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 非生物胁迫
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橡胶树PEPC基因的克隆、生物信息学和表达分析 被引量：1
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作者 王岳坤 阳江华 +2 位作者 丁丽 黄红海 桂红星 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2436-2443,共8页
【目的】克隆橡胶树磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的全长cDNA,通过生物信息学和基因表达分析,为基因功能研究奠定基础。【方法】根据橡胶树PEPC基因片段序列设计引物,通过RACE获得cDNA全长,用DNAMAN软件预测编码多肽序列,用Prot Pa... 【目的】克隆橡胶树磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的全长cDNA,通过生物信息学和基因表达分析,为基因功能研究奠定基础。【方法】根据橡胶树PEPC基因片段序列设计引物,通过RACE获得cDNA全长,用DNAMAN软件预测编码多肽序列,用Prot Param工具分析多肽基本理化性质,用NCBI-Blast工具搜索同源的核酸及多肽序列,用Clustal X2.0软件比对不同植物来源的多肽序列,并用MEGA 6.06软件构建系统进化树,用Real-time RT-PCR分析基因表达模式。【结果】从橡胶树胶乳中克隆到一个新的PEPC基因的全长cDNA,其长度为3206 bp,包含一个2898 bp的开放读码框(ORF),112 bp的5’UTR和196 bp的3’UTR。预测该基因编码965个氨基酸的多肽(HbPPC2),其分子量为110.35 kDa,等电点为5.76;该基因的编码区核苷酸序列和其编码多肽氨基酸序列分别与早期克隆的橡胶树HbPPC1基因(KJ721228)的编码区和编码多肽序列有81.3%和92.1%的同源性。预测HbPPC2定位于细胞质,为不稳定蛋白,其活性受多种因素调控。预测HbPPC2酶活性中心是其第172位残基His,磷酸化位点是其第11位残基Ser,单泛素化位点是其第628位残基Lys。其第178、179、226和366位残基Arg在三维结构中靠近,构成葡萄糖-6-磷酸(G6P)的结合位点;其第450、641、753、767位残基Arg在三维结构中靠近,构成PEP的结合位点。HbPPC2基因在叶片、树皮、胶乳、雄花、雌花均有表达,在胶乳表达量最高;乙烯利处理显著下调该基因在胶乳的表达。【结论】本研究可为橡胶树PEPC功能研究提供理论基础。 展开更多
关键词 橡胶树 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因 克隆 生物信息学 基因表达
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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
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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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