發(fā)布時間：2021-12-25 03:53

　　光呼吸（Photorespiration）又稱為C2循環(huán),是指植物綠色組織利用光能,吸收O₂并放出CO₂的過程。在作物中通過建立光呼吸支路來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,具有營養(yǎng)繁殖特性以及收獲塊莖的特點,所以馬鈴薯的光呼吸改造具有獨特的優(yōu)勢。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)表達乙醇酸氧化酶（Glycolate oxidase,簡稱GLO）和過氧化氫酶（Catalase,簡稱CAT）,將它們在馬鈴薯葉綠體中融合表達。以GLO-CAT轉(zhuǎn)基因株系作為實驗材料,通過分析其形態(tài)指標、生理指標及解剖結(jié)構(gòu)來確定代謝支路的構(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啟動子驅(qū)動的GLO和CAT融合蛋白的表達盒的p D1-St TP-58AA-CATGLO（實驗室前期構(gòu)建）作為供體,通過Cre-Lox P重組... 

【文章來源】：長江大學湖北省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：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-蘋果酸；Pyglycerate：磷ruvate：丙酮磷酸甘油酸；酮酸；

GLO催化CH2OHCOOH分解反應式Fig1-2CH2OHCOOHdecompositionreactioncatalyzedbyGLO

AT的主要功能是清除細胞中過氧化氫(HydrogenPeroxide,H2O2)，避免其損害細胞[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來源于動植物組織，原核CAT主要來源于微生物。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歧化作用，催化H2O2生成水和氧氣[79]，其反應式見圖1-3。圖1-3CAT催化H2O2分解反應式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CAT基因。然而，由于物種繁多，對不同物種之間的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CAT、Ⅱ類CAT、Ⅲ類CAT。其中Ⅰ類CAT能夠清除光呼吸代謝產(chǎn)生的H2O2，是主要的CAT酶；Ⅱ類CAT與維管束系統(tǒng)息息相關(guān)；Ⅲ類CAT主要存在于花和種子中，在葉片中很難檢測到。水稻中的命名法則將三個CAT分別命名為CATA、CATB、CATC。在這些命名系統(tǒng)中，煙草的Ⅰ類CAT分別和擬南芥的CAT1、CAT2，水稻的CATC相對應，它們均與光呼吸相關(guān)，是本文研究的重點；煙草的Ⅱ類CAT對應的是水稻中的CATA，它們與維管束系統(tǒng)有關(guān)；煙草的Ⅲ類CAT對應的是水

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]4-香豆酰輔酶A連接酶（4CL）-芪合酶（STS）基因融合、表達、催化活性鑒定及其在棗樹中的過表達[D]. 郭輝力.北京林業(yè)大學 2016
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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[D]. 王超.東北農(nóng)業(yè)大學 2014
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本文編號：3551742