外源玉米pepc基因对小麦C3、C4途径相关基因表达的效应

• 作者: 李小博 李艳 王会伟 王永霞 胡琳 许为钢 齐学礼
• 来源期刊: 麦类作物学报
• 学科: 农学
• 关键词: 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 转基因小麦 基因表达 净光合速率
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 遗传育种
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: S512.1|S330
• 字数: 5720字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7606/j.issn.1009-1041.2016.01.01

摘要

为进一步探讨外源玉米pepc基因改良小麦光合性能的机制,以基因枪介导T4代的转玉米pepc基因小麦为试验材料,研究了抽穗期和灌浆期外源pepc基因对小麦内源光合相关酶基因表达的影响,并分析了转基因小麦的光合生理特性及其产量性状表现.结果表明,小麦抽穗期,pepc基因的表达上调了小麦C4微循环ppdk基因(丙酮酸磷酸双激酶基因)、nad p-me基因(NADP-苹果酸酶基因)、ca基因(碳酸酐酶基因)和C3循环rbcL基因(Rubisco大亚基基因)的表达;小麦灌浆期,pepc基因的表达仍显著上调C4微循环ppdk基因和nad p-me基因的表达,而ca基因和C3循环rbcL基因、rbcS基因(Rubisco小亚基基因)的表达量与对照差异不大.相应的酶活性在转基因植株中比对照有所提高,灌浆期增幅最大.两个测定时期的转基因小麦旗叶净光合速率(Pn)均比对照显著提高,在灌浆期增幅最大,比对照提高10.35％～22.77％.产量性状方面,转基因小麦的单穗粒数和收获指数均有所提高.上述研究结果表明,玉米C4型pepc基因导入小麦后,促进了小麦原有的C4循环,从而提高了小麦的光合效率和籽粒产量.