轉(zhuǎn)玉米C-,4-型pepc基因小麥光合生理特性的研究.pdf

1、本研究以轉(zhuǎn)玉米C4型pepc基因T1、T2代小麥植株和受體對(duì)照周麥19為試驗(yàn)材料,測定了轉(zhuǎn)基因小麥功能旗葉的PEPCase(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)活性,研究并建立了轉(zhuǎn)基因高光效小麥光合速率對(duì)光強(qiáng)、溫度和C02濃度的響應(yīng)曲線,分析了大田條件下轉(zhuǎn)基因小麥的光合速率日變化以及對(duì)高溫強(qiáng)光脅迫反應(yīng)特性,并對(duì)部分轉(zhuǎn)基因T1代小麥和對(duì)照的單穗重、千粒重做了比較,獲得以下研究結(jié)果:
　　 1.測定了轉(zhuǎn)基因T1代小麥單株10株的PEPCase相

2、對(duì)活性、58株的光合速率,分別比對(duì)照提高了120％、26％,達(dá)到0.048、31.2μmolCO2.m-2·s-1；轉(zhuǎn)基因T2代單株30株的PEPCase相對(duì)活性、65株的光合速率,分別比對(duì)照提高163％、24％,達(dá)到0.158、30.1μmolCO2 m-2s-1,并且PEPCase活性和凈光合速率達(dá)極顯著正相關(guān)(r=0.6944**)；
　　 2.低光強(qiáng)下,轉(zhuǎn)基因植株與對(duì)照光合速率和表觀量子效率差異不明顯,表明轉(zhuǎn)基因小麥和對(duì)

3、照利用弱光的能力相當(dāng)；隨著光強(qiáng)升高,轉(zhuǎn)基因小麥表現(xiàn)出較強(qiáng)利用強(qiáng)光的能力,其光飽和點(diǎn)達(dá)到約1680μmol·m-2·s-1,比對(duì)照提高20％,光飽和光合速率提高29％；
　　 3.在溫度15-40℃間,轉(zhuǎn)基因小麥的光合速率大致均高于對(duì)照,尤其在30-40℃范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因植株表現(xiàn)出對(duì)高溫具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,轉(zhuǎn)基因植株光合作用的最適溫度為30℃左右,對(duì)照為25℃左右；
　　 4。轉(zhuǎn)基因小麥羧化效率比對(duì)照提高23％,CO2補(bǔ)償點(diǎn)下

4、降至75.4μmol·mol-1,較對(duì)照下降2％,表明轉(zhuǎn)基因小麥利用CO2的能力增強(qiáng)；
　　 5.抽穗期光合速率日變化發(fā)現(xiàn),對(duì)照呈現(xiàn)雙峰曲線,出現(xiàn)了“午休”現(xiàn)象,而轉(zhuǎn)基因小麥趨于單峰曲線；多數(shù)時(shí)刻轉(zhuǎn)基因小麥光合速率比對(duì)照高,尤其在9:00-14:00強(qiáng)光時(shí)段內(nèi)差異更大；
　　 6.花后7天高溫(約34.8℃)強(qiáng)光(約1900μmol·m-2·s-1)3h處理后,轉(zhuǎn)基因小麥和對(duì)照較適宜環(huán)境(Control)光合速率分別下降

5、11％、32％,下降至25μmolCO2·m-2·s-1、15.9μmolCO2·m-2·s-1,葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm分別下降9％、19％,Fv'/Fm'、ФPSⅡ、qP有不同程度的下降,但轉(zhuǎn)基因小麥比對(duì)照下降幅度??；而NPQ明顯上升,但轉(zhuǎn)基因小麥比對(duì)照上升幅度大?；ê?4天處理后,光合速率、Fv/Fm、Fv'/Fm'、ФPSⅡ、qP、NPQ參數(shù)變化趨勢(shì)與花后7天的相似。表明轉(zhuǎn)基因小麥具有較好的熱耗散能力和耐光抑制的特性；