光呼吸（Photorespiration）又稱(chēng)為C2循環(huán),是指植物綠色組織利用光能,吸收O₂并放出CO₂的過(guò)程。在作物中通過(guò)建立光呼吸支路來(lái)降低光呼吸提高光合作用效率,是提高產(chǎn)量的有效途徑。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）是世界第三大糧食作物,具有營(yíng)養(yǎng)繁殖特性以及收獲塊莖的特點(diǎn),所以馬鈴薯的光呼吸改造具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。建立光呼吸代謝支路的第一步是分流乙醇酸,本研究為了在馬鈴薯轉(zhuǎn)基因植物中更好的協(xié)調(diào)表達(dá)乙醇酸氧化酶（Glycolate oxidase,簡(jiǎn)稱(chēng)GLO）和過(guò)氧化氫酶（Catalase,簡(jiǎn)稱(chēng)CAT）,將它們?cè)隈R鈴薯葉綠體中融合表達(dá)。以GLO-CAT轉(zhuǎn)基因株系作為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)分析其形態(tài)指標(biāo)、生理指標(biāo)及解剖結(jié)構(gòu)來(lái)確定代謝支路的構(gòu)建效果及穩(wěn)定性。主要研究結(jié)果如下:（1）GLO-CAT融合蛋白的表達(dá)使馬鈴薯產(chǎn)生兩種表型采用馬鈴薯多基因轉(zhuǎn)化載體p BIA13作為受體,包含煙草花葉病毒35S啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的GLO和CAT融合蛋白的表達(dá)盒的p D1-St TP-58AA-CATGLO（實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建）作為供體,通過(guò)Cre-Lox P重組... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)江大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

草酸；Glyox基丙二酸半1四條光呼吸xylate：乙醛半醛;Glycerate吸支路醛酸；Malate：e:甘油酸；P-蘋(píng)果酸；Pyglycerate：磷ruvate：丙酮磷酸甘油酸；酮酸；

GLO催化CH2OHCOOH分解反應(yīng)式Fig1-2CH2OHCOOHdecompositionreactioncatalyzedbyGLO

AT的主要功能是清除細(xì)胞中過(guò)氧化氫(HydrogenPeroxide,H2O2)，避免其損害細(xì)胞[78]。早期的研究將CAT分為兩種，分別是真核CAT和原核CAT；其中多數(shù)的真核CAT來(lái)源于動(dòng)植物組織，原核CAT主要來(lái)源于微生物。此后，研究者們依照結(jié)構(gòu)和序列層次水平將CAT劃分為單功能CAT（只具有歧化作用）和雙功能CAT（具有歧化作用和過(guò)氧化作用）。單功能CAT存在于真核生物中，而雙功能CAT不僅存在于原核生物，也存在低等真核生物中。植物的CAT為單功能CAT，其利用血紅素輔基通過(guò)歧化作用，催化H2O2生成水和氧氣[79]，其反應(yīng)式見(jiàn)圖1-3。圖1-3CAT催化H2O2分解反應(yīng)式Fig1-3H2O2decompositionreactionbyCatalyticCAT在擬南芥、水稻、南瓜、煙草等這些被子植物里面被鑒定出三個(gè)CAT基因。然而，由于物種繁多，對(duì)不同物種之間的CAT有著不一樣的命名法則。擬南芥中的命名法則與C4植物玉米相同[80]。煙草中的命名法則將CAT分為Ⅰ類(lèi)CAT、Ⅱ類(lèi)CAT、Ⅲ類(lèi)CAT。其中Ⅰ類(lèi)CAT能夠清除光呼吸代謝產(chǎn)生的H2O2，是主要的CAT酶；Ⅱ類(lèi)CAT與維管束系統(tǒng)息息相關(guān)；Ⅲ類(lèi)CAT主要存在于花和種子中，在葉片中很難檢測(cè)到。水稻中的命名法則將三個(gè)CAT分別命名為CATA、CATB、CATC。在這些命名系統(tǒng)中，煙草的Ⅰ類(lèi)CAT分別和擬南芥的CAT1、CAT2，水稻的CATC相對(duì)應(yīng)，它們均與光呼吸相關(guān)，是本文研究的重點(diǎn)；煙草的Ⅱ類(lèi)CAT對(duì)應(yīng)的是水稻中的CATA，它們與維管束系統(tǒng)有關(guān)；煙草的Ⅲ類(lèi)CAT對(duì)應(yīng)的是水

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]馬鈴薯雜種后代產(chǎn)量及品質(zhì)性狀的差異與環(huán)境效應(yīng)[D]. 王超.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]三價(jià)抗真菌融合基因植物表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)基因煙草的抗病性分析[D]. 張?jiān)烂?山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004



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