转玉米PEPC和PPDK基因对‘南林895杨’叶绿素参数影响的比较

发布时间：2022-06-03 23:04

　　磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和磷酸丙酮酸二激酶（PPDK）是C₄植物维持高效光合作用的关键酶,本研究通过农杆菌转化手段将玉米PEPC基因和PPDK基因成功导入‘南林895杨’,并进行叶绿素含量和荧光参数检测,结果显示:高光强胁迫下,所有转基因植株的叶绿素含量的下降幅度（34.2%～38.1%）均小于对照组（41.2%）;转基因株系原初光化学效率下降幅度（29.0%～47.3%）和实际光化学效率下降幅度（29.5%～45.9%）均分别小于对照组（54.9%, 51.2%）,二者具有一致性;高光照条件下,转基因株系光化学淬灭系数qP值（0.45～0.49）全面高于对照组（0.43）;非光化学淬灭系数qN值显示转基因株系在高光照条件下与对照组相比没有明显的耐光氧化能力的提高。研究结果表明,转玉米PEPC和PPDK基因‘南林895杨’对于强光的利用能力增强,从而提高了转基因植株的光合性能。 

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【部分图文】：

转基因植株PEPC和PPDK基因PCR检测

转基因植株蛋白SDS-PAGE电泳

原初光化学效率由测量获得的光系统Ⅱ(PSⅡ)完全开放时的最小荧光值(Fo)和黑暗中PSⅡ反应中心完全关闭时的最大荧光值(Fm)，通过公式计算获得。该效率是PSⅡ反应中心最大光能转换效率的重要指标，反映光合作用受到光抑制的程度。转基因株系和对照组在低光照条件下的原初光化学效率没有显著差异，而在高光照处理条件下，叶绿素荧光参数显著下降，所有植株的原初光化学效率均低于低光照条件下的数值(图4)，光合作用受低光化学效率限制。通过对比可以发现，转基因株系下降幅度(29.0%～47.3%)小于对照组(54.9%)，其中PEPC3株系下降幅度最小为29.0%，且在高光照条件下高于对照组61.0%。实际光化学效率同样通过测定光下初始荧光值(Fo")和光下最大荧光值(Fm")由公式计算获得，能够反映实际光合作用获得产物的水平。与原初光化学效率变化趋势相同(图4)，在低光照下对照组与转基因组无显著差异，而高光照处理条件下，转基因株系实际光化学效率均高于对照组，对比低光照条件下，各转基因株系实际光化学效率下降幅度(29.5%～45.9%)均小于对照组(51.2%)(图5)。初始光化学效率和实际光化学效率测定结果具有一致性，尽管各转基因株系间存在差别，但能够表明转基因‘南林895杨’在高光强下吸收光能及供给PSⅡ反应中心的效率比对照组具有优势。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3653640