磷酸烯醇式丙酮酸碳羧化酶（PEPC）是參與植物初級代謝過程的重要酶類,對氮、碳代謝調(diào)節(jié)具有重要作用。前人對轉(zhuǎn)C4途徑酶基因到C3作物的研究表明其有提高光合作用和產(chǎn)量,增強(qiáng)耐高溫抗旱等抗逆特性效應(yīng)。本研究利用前期所獲得遺傳穩(wěn)定的轉(zhuǎn)ZmPEPC小麥株系（08T1-27、08T1-47和08T1-51）和受體對照周麥19為試驗(yàn)材料,對轉(zhuǎn)基因小麥株系進(jìn)行了分子特征檢測;及在田間小區(qū)不同肥力水平下對轉(zhuǎn)基因小麥株系氮素吸收、利用和轉(zhuǎn)運(yùn)特性進(jìn)行了分析;研究了不同氮素水平下轉(zhuǎn)ZmPEPC小麥苗期根系形態(tài)和根系氮代謝生理特性;過表達(dá)ZmPEPC對小麥葉片的氮、碳代謝影響效應(yīng);低氮條件下轉(zhuǎn)ZmPEPC基因小麥的蛋白組學(xué),以探討過表達(dá)ZmPEPC對小麥氮代謝的影響及其可能機(jī)制。主要結(jié)果如下:1.轉(zhuǎn)基因小麥株系的PCR結(jié)果表明ZmPEPC已經(jīng)整合進(jìn)入轉(zhuǎn)基因小麥基因組并能穩(wěn)定的遺傳。RT-PCR和qRT-PCR分析結(jié)果表明ZmPEPC在小麥中能正確轉(zhuǎn)錄并穩(wěn)定表達(dá)。Western blotting檢測結(jié)果表明ZmPEPC在三個(gè)轉(zhuǎn)基因小麥株系中均能正確翻譯出對應(yīng)蛋白。2.三個(gè)轉(zhuǎn)基因小麥株系單株地上氮素積累量低肥條件... 

【文章來源】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?Ｃ３和Ｃ４光合途徑簡圖（Ｍｉｙａｏ，２００３）

??，ＰＥＰ＾ｈ?ｈ－?ＰＥＰ?＜?Ｐｙｒ?ｔ——??ｒ?Ｃ４－ｌｉｋｅ?ｐａｔｈｗａｙ??ＯＡＡ?■■－＋，ＯＡＡ?．?：?■＿－?？?Ｍａ？??Ｃｙｔｏｓｏｌ?Ｖ?ｉｌｔｆｌＭｗｉｌｉｌ?Ｊ??Ｂ??，?■??Ｃ０２?？?（Ｃａｌｖｉｎ?ｃｙｃｌｅ?；??ｆ?（＾１?Ｖｓ＾｜?Ｒｕｂｉ＾ｃＱ??ｈｃｏ３－?ｃｏ２??ｐｅｐＵ—＾ｅｐ?ｔ??＾?＊?Ｃ４－�。椋耄�?ｐａｔｈｗａｙ??ＯＡＡ??〇???？?ＯＡＡ??Ｃｙｔｏｓｏｌ?ｙ?Ｊ??圖１－２?Ｃ３植物中構(gòu)建單細(xì)胞Ｃ４途徑設(shè)想（Ｍｉｙａｏｅｔａｌ．，２０１１）。??Ａ?類?Ｈ．ｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔａ?的?Ｃ４?途徑，包括?ＰＥＰＣ、ＰＰＤＫ、ＮＡＤＰ－ＭＤＨ、ＮＡＤＰ－ＭＥ?四種酶。??Ｂ另一種類Ｈｙｄｒｉｌｌａ的Ｃ４途徑，包括ＰＥＰＣ、ＰＥＰ－ＣＫ。??Ｆｉｇ?１．２?Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｃ４?ｌｉｋｅ?ｐａｔｈｗａｙ?ｉｎｔｏ?ｔｈｅ?ＭＣｓ?ｏｆ?Ｃ３?ｐｌａｎｔｓ．??Ａ?Ｔｈｅ?Ｃ４?ｌｉｋｅ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?Ｈ．?Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌａｔａ，?ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ?ｏｆ?ＰＥＰＣｎ?ＰＰＤＫ＞?ＮＡＤＰ－ＭＤＨ＞?ＮＡＤＰ－ＭＥ．??Ｂ?Ｔｈｅ?Ｑ?ｌｉｋｅ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?Ｈｙｄｒｉｌｌａ，?ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ?ｏｆ?ＰＥＰＣ、ＰＥＰ－ＣＫ．??１．３．２單個(gè)（：４途徑基因的轉(zhuǎn)化??１）?ＰＥＰＣ?（ＭＣ）目前，科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將Ｃ４型Ｐ五ＰＣ轉(zhuǎn)入Ｃ３植物中，??其主要目的是提高轉(zhuǎn)基因植株的光合作用和對非生物逆境的適應(yīng)性（Ｊｅａｎｎｅａｕ?ｅｔ?ａｌ．，??２００２）。在提高水

ｉｎｇ?ｌｅｇｕｍｅ?ｒｏｏｔ?ｎｏｄｕｌｅｓ）??Ｓｅｔｉ?Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?＾＾＞ｏｎ?Ｓｔｏｒａｇｅ?＼??＠Ｓｅｅｄ?６ｅｒｍｍｏｔｉ〇ｎ?＾?（ｒｍｋｉｔｅ?ｏｘ丨ｄａｔｉｏｎ?ｂｙ?ｍｉｔｏｃｈｏｎ（＾＾＾＾＾＾??Ｒｏｏｔ?Ｍｏｉｃｔｅ／Ｃｉｔｒｏｔｅ?Ｅｘｃｒｅｔ＾ｎ?ｆｏｒ?Ａｂｉｏｔｉｃ?５ｔｒｔ￥ｓ?Ａｃｄｉｍｏｔｉｏｎ??（ｅ．ｇ?ｔｏ?ａｌｌｉｅｖｉａｔｅ?Ｐｊ?ｏｒ?Ｆｅ２＊?ｓｔ？ｖｏｔｉｏ？?Ａ／ｏｒ?Ａｌ＾４?ｔｏｘｉｃｉｔｙ）?Ｊ??圖１－３高等植物體內(nèi)ＰＥＰＣ具有的不同功能（Ｏ＇Ｌｅａｒｙ?ｅｔａｌ．，２０１１）。??Ｆｉｇ?１－３?Ｔｈｅ?ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＥＰＣ?ｉｎ?ｈｉｇｈｅｒ?ｐｌａｎｔｓ．??１．４．２?ＰＥＰＣ的克隆與表達(dá)??隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高等植物中ｐｍｃ相繼得以克攏最早從大腸桿菌??（Ｅｓｃ／ｚｅｒ／ｃ／ｚ／ａｃｏ／／）克隆出ＰｉＴＣ?（Ｆｕｊｉｔａｅｔａｌ．，?１９８４），隨后在藍(lán)藻、Ｃ３植物（培養(yǎng)細(xì)胞、??根、葉、種子和根瘤組織）、ＣＡＭ植物和Ｃ４植物（根和葉）均有報(bào)道。雖然Ｃ４植物葉??片中有多種類型的的Ｐ￡ＰＣ，但Ｃ４型在葉片中起著主導(dǎo)作用。在使（：３植物獲得Ｃ４??光合特性時(shí)，人們更多的關(guān)注Ｃ４型Ｐ五ＰＣ的結(jié)構(gòu)與功能。玉米不同類型位于不同??的染色體上，Ｃ４型位于九號染色體，Ｃ３型位于七號染色體，非自養(yǎng)型位于四號和五號??染色體；玉米和高粱葉片中由單基因控制，而Ｃ４型黃頂菊屬Ｆ?／ｒ／ｎｅｒｖ／ａ）葉??片中Ｃ４型由多基因編碼（Ｒａｊａｇｏｐａｌａｎｅｔａｌ．，１９９４）。??Ｃ４型ＰＭＣ■基因家族典型的基

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]河南省小麥-玉米輪作系統(tǒng)光能利用率時(shí)空分布及其變化原因分析[J]. 常清,王靖,余衛(wèi)東,王娜,談美秀.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2016(03)
[2]不同氮效率基因型小麥根系吸收特性與氮素利用差異的分析[J]. 熊淑萍,吳克遠(yuǎn),王小純,張捷,杜盼,吳懿鑫,馬新明.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(12)
[3]不同氮效率小麥品種苗期根系氮代謝及其吸收能力差異分析[J]. 熊淑萍,吳克遠(yuǎn),王小純,吳懿鑫,杜盼,馬新明.  麥類作物學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]過量表達(dá)OsNRT2.1對水稻日本晴生長和氮素利用效率的影響[J]. 陳景光,張勇,譚雅文,徐國華,范曉榮.  分子植物育種. 2016(01)
[5]導(dǎo)入外源玉米C4型NADP-ME基因?qū)π←湽夂闲艿挠绊慬J]. 王永霞,杜新華,許為鋼,齊學(xué)禮,李艷,王會偉,胡琳.  作物學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]外源玉米pepc基因?qū)π←淐3、C4途徑相關(guān)基因表達(dá)的效應(yīng)[J]. 王永霞,許為鋼,胡琳,李艷,齊學(xué)禮,王會偉,李小博.  麥類作物學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]不同供氮水平下小麥品種的氮效率差異及其氮代謝特征[J]. 王小純,王曉航,熊淑萍,馬新明,丁世杰,吳克遠(yuǎn),郭建彪.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(13)
[8]Enhanced tolerance to drought in transgenic rice plants overexpressing C4 photosynthesis enzymes[J]. Jun-Fei Gu,Ming Qiu,Jian-Chang Yang.  The Crop Journal. 2013(02)
[9]我國三大糧食作物肥料利用率處較低水平[J].   四川農(nóng)業(yè)科技. 2013(12)
[10]冬小麥品種更替過程中旗葉結(jié)構(gòu)與光合作用的關(guān)系研究[J]. 劉永康,鄭和平,徐艷霞,張會麗.  河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(03)

博士論文
[1]幾種作物非葉器官結(jié)構(gòu)和功能的研究[D]. 李寒冰.中國科學(xué)院研究生院（植物研究所） 2002

碩士論文
[1]不同氮素水平對轉(zhuǎn)玉米PEPC基因水稻碳、氮代謝的影響[D]. 陳冉冉.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2012



本文編號：3546744