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文檔簡(jiǎn)介
1、本試驗(yàn)以PC(轉(zhuǎn)玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因pepc)、PK(轉(zhuǎn)玉米丙酮酸磷酸雙激酶基因ppdk)、ME(轉(zhuǎn)玉米NADP-蘋(píng)果酸酶基因nadp-me)、PCK(轉(zhuǎn)玉米pepc+ppdk基因擬南芥)、PKM(轉(zhuǎn)玉米ppdk nadp-me基因擬南芥)5種轉(zhuǎn)基因擬南芥和WT(野生型擬南芥)為材料,鑒定了5種基因型的轉(zhuǎn)基因擬南芥株系轉(zhuǎn)化基因的拷貝數(shù)、基因表達(dá)量,并于生長(zhǎng)8周時(shí)設(shè)置250、800、1400μmol·m-2·s-13種光照強(qiáng)度處
2、理(每日3h),在光照處理第5天測(cè)定轉(zhuǎn)基因擬南芥株系相應(yīng)光合酶活性、光合速率及抗氧化酶活性,對(duì)玉米C4光合途徑關(guān)鍵酶基因pepc、ppdk、nadp-me對(duì)C3植物擬南芥光合特性影響效應(yīng)進(jìn)行了研究,獲得了以下主要結(jié)果:
1.轉(zhuǎn)基因擬南芥株系經(jīng)PCR檢測(cè)均擴(kuò)增出相應(yīng)的目的條帶,且以不同的拷貝數(shù)整合到擬南芥染色體上,單基因株系PC65、PC73、PK16、PK26、PK36、ME4、ME5、ME9相應(yīng)轉(zhuǎn)化基因的拷貝數(shù)均為單拷貝,P
3、C90的pepc基因拷貝數(shù)為雙拷貝,雙基因株系PCK7的pepc、ppdk基因拷貝數(shù)為單拷貝,其余雙基因株系轉(zhuǎn)化基因的拷貝數(shù)為雙、多拷貝。
2.熒光定量PCR結(jié)果表明轉(zhuǎn)基因擬南芥高水平轉(zhuǎn)錄了導(dǎo)入的外源基因。Western雜交結(jié)果為轉(zhuǎn)基因擬南芥PC、PCK的PEPC蛋白表達(dá)量分別為WT的2.4、3.7倍,PK、PCK、PKM的PPDK蛋白表達(dá)量分別為WT的2.1、1.8、1.7倍,ME、PKM的NADP-ME蛋白表達(dá)量分別為WT
4、的2.8、3.3倍,表明轉(zhuǎn)基因擬南芥正確翻譯并高水平表達(dá)了目的蛋白。
3.1400μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下轉(zhuǎn)基因擬南芥的PEPC、PPDK、 NADP-ME、Rubisco酶活性較WT分別高出59.2、50.3、106.5、22.8%,其中轉(zhuǎn)基因擬南芥PCK的PEPC酶活性較WT高出97.1%,高出幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥,PCK的PPDK酶活性較WT高出76.8%,高出幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥,ME的NADP-ME活性
5、較WT高出196.9%,高出幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥,PCK的Rubisco酶活性較WT高出33.7%,高出幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥。800μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下轉(zhuǎn)基因擬南芥較WT光合酶活性和Rubisco酶活性變化趨勢(shì)與1400μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下相似。表明強(qiáng)光脅迫條件下轉(zhuǎn)基因擬南芥株系仍能保持較WT高的C4循環(huán)酶活性和C3循環(huán)Rubisco酶活性。
4.1400μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下,WT的凈光合
6、速率較250μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下降低了52.1%,轉(zhuǎn)基因擬南芥PC、 PK、ME、PCK、PKM的凈光合速率較250μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下分別降低了42.2、49.4、40.4、22.7、20.6%,降幅均小于WT,較1400μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下WT的凈光合速率高出53.1、33.6、32.2、131.3、89.3%。800μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下轉(zhuǎn)基因擬南芥較WT凈光合速率變化趨勢(shì)與1400μmol·
7、m-2·s-1光強(qiáng)下相似。表明轉(zhuǎn)基因擬南芥在強(qiáng)光脅迫下仍能保持較WT明顯的光合優(yōu)勢(shì),表現(xiàn)出了較強(qiáng)的耐強(qiáng)光脅迫能力。
5.1400μmol·m-2·s-1光強(qiáng)下轉(zhuǎn)基因擬南芥的SOD、 POD、 CAT酶活性較WT分別提高了25.8、51.9、49.4%,其中轉(zhuǎn)基因擬南芥ME的SOD酶活性較WT提高52.1%,提高幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥,PKM的POD酶活性較WT提高73.8%,提高幅度大于其他轉(zhuǎn)基因擬南芥,PKM的CAT酶活性
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