转PEPC基因水稻对光氧化逆境的响应

为了解析转PEPC基因水稻的光保护机制,比较了转磷酸烯醇式丙酮羧化酶基因水稻(PEPC基因)和未转基因原种(WT)在夏季晴天10 :0 0时和14 :0 0时(光强最强,气温最高)的净光合速率(Pn)、原初光化学效率Fv Fm 、超氧阴离子(O- ·2 )的产生速率以及膜脂过氧化物丙二醛(MDA)的变化,着重研究了自然条件(连体叶片)、人工光氧化(叶圆片浸于蒸馏水)、经外源甲基紫精(MV)处理的连体叶片和叶圆片浸于5mmol LMV溶液中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的日变化。结果表明,与原种WT相比,转PEPC基因水稻,随光氧化逆境的加剧,SOD和POD诱导活性逐步增强,O- ·2 的产生速率较低,MDA积累较少,维持较稳定的PSⅡ活性和光合能力,表现耐光抑制(光氧化)。可见,与原种相比,转PEPC基因水稻的光氧化耐性与其叶内较高的SOD和POD活性,较稳定的光合速率,PSⅡ活性以及较低的O- ·2 和MDA积累密切相关。

ABA、BA及DPI对高表达玉米C_4pepc基因的水稻光合特性及叶绿素荧光特性的影响

为阐明水稻高表达玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(C4phosphoenolpyruvate carboxylase,C4pepc)出现高光效的分子机理,以盆栽转C4pepc水稻(PC)及野生型Kitaake(WT)为材料,花后7d茎吸入脱落酸(abscisic acid,ABA)、正丁醇(n-butanol,BA)及氯化二亚苯基碘(diphenyleneiodonium,DPI),考察其对叶片光合特性及酶活性等影响。结果表明:(1)与ABA处理不同,DPI和BA处理下PC的Pn均呈现先增加后下降的趋势,BA处理0.5h时Pn明显增加,原因主要是由于气孔导度的增加;(2)ABA、BA和DPI对Fv/Fm的影响不明显,与WT相比,PC的qP下降少;(3)BA处理后PC的PEPC活性降低了26%,而DPI处理则增加了48%。各处理并未对PEPC蛋白和基因的表达有影响。