植物光呼吸途径及其支路研究进展

[目的]光呼吸是植物重要的代谢途径之一,该过程要消耗大量能量从而降低光合效率,这种效果在C3植物中比C4植物中更明显。抑制光呼吸成为C3植物高光合效率的研究方向之一,为了解光呼吸研究现状。[方法]采用文献综述法对国内外光呼吸研究最新报道进行跟踪。[结果]对光呼吸途径的代谢机制、光呼吸重要生理功能及光呼吸支路最新研究进展做了综述。[结论]一种光呼吸支路的建立对C3植物光合效率提高及产量提高起到较好效果。     

农杆菌介导pta和sb401基因共转化水稻的研究

利用农杆菌介导法,将半夏凝集素(pta)基因和高赖氨酸蛋白(sb401)基因导入水稻中,经潮霉素抗性筛选,得到70株独立再生植株.通过PCR检测,从中筛选出18株转基因植株.对这些转基因植株当代进行Southern blotting分析表明:pta 基因和sb401基因已经共转化并整和到受体基因组中.对转基因植株后代的叶片进行RT-PCR分析表明:pta基因在转录水平上得到了有效的表达.测定10株T0转基因植株成熟种子的赖氨酸和总蛋白质量分数表明,与对照相比,赖氨酸和总蛋白的提高率分别为8.48%～35.34%和4.55%～32.74%,表明sb401基因在大部分转基因植株成熟种子中的蛋白质水平上得到了比较有效的表达.     

植物光呼吸途径的调控和优化策略

植物的核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxidase,Rubisco)有2种活性:一是羧化作用,同化二氧化碳,为生物圈提供食物;二是氧化作用,消耗同化产物,生成有毒的2-磷酸乙醇酸,启动光呼吸途径。C_3植物的光呼吸途径大约消耗了1/3的光合作用产物。但是,直接敲除光呼吸途径的基因不仅不能提高生物量,而且往往是致死的;只有科学优化光呼吸途径才能提高植物生物量和作物产量。本文综述了植物光呼吸途径的功能和基因通路,以及调控和优化光呼吸以提高植物生物量的方法和研究进展。     

反义CCoAOMT基因调控烟草木质素的生物合成

[目的]研究木质素的生物合成及调控,降低木质素的含量或改变其组分。[方法]用农杆菌介导法将苎麻反义CCoAOMT基因导入烟草,采用PCR及Southern印迹对获得的转基因植株进行分子检测,并测定移栽3个月转基因植株Klason木质素及纤维素含量。[结果]转基因烟草与野生型对照相比木质素平均含量降低了16.8%,纤维素平均含量升高了15.2%,并且植株生长正常。[结论]抑制植物CCoAOMT表达是反向调控转基因植物木质素生物合成的有效途径。     

糖基转移酶基因sm-Ngt1对水稻株高的影响

[目的]研究烟草中受甲基茉莉酸和水杨酸双重诱导的糖基转移酶基因sm-Ngt1过表达对水稻生长的影响。[方法]构建sm-Ngt1的植物表达载体,采用农杆菌浸染法转化籼稻粤泰B,对获得的阳性转基因植株进行高度检测。[结果]共获得117株阳性转sm-Ngt1植株。在成功转入sm-Ngt1基因后,水稻植株出现了不同程度的矮化,其中37%的转基因植株高度为71.4±9.8cm,27%的转基因植株高度为65.1±4.6cm,而未转基因的对照YTB的平均高度为130.0±4.3cm。[结论]为进一步研究sm-Ngt1的功能奠定了基础。     

光呼吸抑制剂2,3-环氧丙酸钾 α-羟基-2-吡啶甲磺酸的合成

六十年代一系列实验表明:植物的绿色器官在光照下进行光合作用的同时,也进行着光呼吸作用——吸收氧气,氧化由光合中间产物转变成的乙醇酸,放出二氧化碳。光呼吸的生理功能还在争论中。不少人认为:它消耗光合同化的二氧化碳、降低表光合、是影响光合效率的重要因素。据报导,玉米、高梁、甘蔗等低光呼吸作物较烟草、小麦、水稻等高光呼吸作物的光合效率高2—3倍。若能采取措施,降低高光呼吸作物的光呼吸,便有可能大幅度提高它们的光合效率,从而提高产量。但也有些人     

盐穗木HcVP1转基因棉花耐盐性的生理生化分析

[目的]盐生植物盐穗木的液泡膜氢离子焦磷酸酶(vacuolar H+-Pyrophosphatase,HcVP1)作为质子泵可有效地形成H+梯度,促进细胞质中多余Na+的排除.将HcVP1基因导入棉花有望培育出耐盐性提高的转基因棉花新品种.[方法]研究对已获得的HcVP1转基因棉花经卡那霉素抗性筛选、PCR和RT-PCR检测分析后,对检测阳性的转基因棉花植株进行200 mmol/L NaCl胁迫处理4 wks,检测转HcVP1基因棉花的耐盐相关生理生化指标.[结果]盐胁迫处理的转基因棉花植株长势良好,叶绿素、脯氨酸、可溶性糖含量均显著高于非转基因棉花组,丙二醛(MDA)含量低于非转基因棉花组,而抗氧化物酶SOD、POD、CAT等的活性则显著高于非转基因棉花组.[结论]盐穗木HcVP1基因转化棉花可以有效地提高棉花的耐盐能力.     

卫星搭载对紫花苜蓿当代植株生物量的影响

[目的]了解卫星搭载对紫花苜蓿当代植株生物量的影响。[方法]3个品系的苜蓿种子搭载"实践八号"育种卫星进行飞行。返地后,对其植株茎粗、初级分枝数及单株当年生物量等指标进行测定。[结果]卫星搭载后,紫花苜蓿当代植株初级分枝数和单株生物量均显著增加,茎粗无显著变化。以高于(对照平均值+3倍标准差)为标准进行筛选,获得茎粗增加变异株2株,初级分枝增加变异株5株,单株生物量增加变异株12株。[结论]获得的变异株可用于苜蓿品种改良和新品种选育,但其有利变异能否稳定遗传有待于进一步研究。     

糖基转移酶基因sm-Ngt1对水稻株高的影响

[目的]研究烟草中受甲基茉莉酸和水杨酸双重诱导的糖基转移酶基因sm-Ngt1过表达对水稻生长的影响。[方法]构建sm-Ngt1的植物表达载体,采用农杆菌浸染法转化籼稻粤泰B,对获得的阳性转基因植株进行高度检测。[结果]共获得117株阳性转sm-Ngt1植株。在成功转入sm-Ngt1基因后,水稻植株出现了不同程度的矮化,其中37%的转基因植株高度为（71.4±9.8）cm,27%的转基因植株高度为（65.1±4.6）cm,而未转基因的对照YTB平均高度为（130.0±4.3）cm。[结论]该研究为研究sm-Ngt1的功能奠定了基础。     

光呼吸抑制剂NaHSo3在茶叶生产上的应用

大量试验证明,植物的光呼吸一般要消耗光合产物的20～40%,是限制光合效率的内部重要因素。为了提高农作物的光合效率,增加产量,农业科技工作者对化学药剂抑制光呼吸进行了大量的研究。当前,在农作物和蔬菜上应用光呼吸抑制剂——NaHSO_3比较普遍,并取得了显著增产效果。但在茶叶生产上的应用,报道尚少。我们于1984～1986年茶叶上进行了NaHSO_3的试验与示范。现将试验结果简报如下。