C_3植物的C_4光合途径

人类主要的粮食作物小麦、水稻、大豆等均为C_3植物,由于C_4光合途径显著优于C_3途径,因此,优化C_3作物拥有C_4光合途径特征的研究一直在探究中。综述了C_3植物的C_4光舍碳途径的发现、运行机制、诱发因素等,总结了改造C_3植物光合效率的方法并做了简单展望。     

黄河干流河岸带C4植物群落特征及其对水库生态效应的指示

于2008年9月16日至10月31日对黄河干流河岸带植物群落开展了系统调查。共采集高等植物124种,分属于32科、97属,其中C4植物9科、24属、34种,占科、属、种总数的28%、25%和27%。对该区域的研究结果还表明：（1）C4植物主要分布于单子叶植物纲的禾本科和莎草科,两者共占C4植物总种数的61%。（2）从上游到下游C4植物种数递增,但中游C4/C3比、C4植物密度和生物量要明显高于上游和下游。（3）C4植物种数及C4/C3比与海拔、年均气温、年均降水量及年均流量均有相关关系,C4植物生物量仅和年均降水量显著相关。（4）水库位置的C4/C3比要明显高于其临近样区,说明C4植物对水库干扰下河岸带植被的动态变化具有一定的指示作用。     

C3植物中C4途径的研究进展

综述了C3植物中C4途径的发现及研究现状;阐述了C3植物中C4途径的几种作用机理;根据C3植物中C4途径的存在,探讨了改造C3植物的遗传特性;并展望了这一领域的研究前景。     

浑善达克沙化草地C4植物资源及其与植被演替的关系

根据野外调查和文献资料研究了浑善达克沙化草地 C4 植物的种类组成及其与沙化草地植被演替的关系。浑善达克沙化草地共有野生 C4 植物 2 7种 ,分属于 7科、2 2个属 ,其中以禾本科最多 ,有 16种 ,藜科次之 ,有 6种。该区域的 C4植物中 1年生植物约占 6 3% ,且多为沙化演替的先锋物种。C4 植物数量和 C4 / C3比基本随沙化演替的进行而增加 ,尤其在弃耕地和流动沙丘阶段 C4 / C3比均在 2 0 %以上 ,体现了 C4 植物抗逆性强的生物学特点     

C3植物中C4途径的研究进展

综述了Ｃ３植物中Ｃ４途径的发现及研究现状：阐述了Ｃ３植物中Ｃ４途径的几种作用机理;根据Ｃ３植物中Ｃ４途径的存在,探讨了改造Ｃ３植物的遗传特性;并展望了这一领域的研究前景。     

C3和C4植物光合途径的适应性变化和进化

高等植物大多为C₃植物, C₄植物和景天酸代谢(Crassulacean acid metabolism, CAM)植物是由C₃植物进化而来的。C₄途径的多源进化表明, 光合途径由C₃途径向C₄途径的转变相对简单。该文分析研究了植物光合途径的进化前景, 指出C₄植物是从C₃植物进化而来的高光效种类, 且地质时期以来降低的大气CO₂浓度和升高的大气温度以及干旱和盐渍化是C₄途径进化的外部动力。C₃植物的C₄途径的发现说明植物的光合途径并非是一成不变的, C₃和C₄植物的光合特征具有极大的可塑性, 某些环境的变化会引起植物光合途径在C₃和C₄途径之间转变。C₃植物具有的C₄途径是环境调控的产物, 是对逆境的适应性进化结果, 因而光合途径的转变也适用于干旱地区植被的适应性生存机理研究。该文还利用国外最新的C₄光合进化模型介绍了植物在进化C₄途径中所经历的7个重要时期(从分子基础到形态基础、结构基础, 再到物质代谢水平、光合酶活水平, 直到C₃和C₄途径协调运转时期, 最后达到形态与功能最优化阶段), 并结合全球气候变化的特点对国内外相关领域的研究进行了分析, 总结了植物光合途径的适应性转变和进化的研究成果, 为今后的相关工作提出建议。     

C3、C4和C3-C4中间型植物的进化

介绍了有关C3、C4和C3-C4中间型植物进化的形态学、生理学、分子生物学、遗传学等方面的证据;推断地球上首先出现C3植物,然后是C3-C4中间类型植物,最后出现C4植物.     

青海高原高寒地区C4植物名录

根据笔者实测的青海高原高寒地区300余种植物稳定性碳同位素比值(δ^13C)以及参阅已经发表过的国内外不同地区的δ^13C植物名录,整理出青海高原高寒地区3500余种植物中的δ^13C植物。得出青海高原高寒地区共有9科32属的52种植物属于δ^13C植物,禾本科(Gramineae)18属24种,藜科(Chenopodiaceae)9属20种,苋科(Amaranthaceae)1属4种,菊科(Compositae)2属3种,大戟科(Euphorbiaceae)、蒺藜科(Zygophyllaceae)、旋花科(Convolvulaceae)、景天科(Crassulaceae)、眼子菜科(Potamogetonaceae)各1属1种。同时归纳了52种C4植物的生活型以及地理分布区。     

维生素C和酸应激对中华鳖幼鳖血清补体C3和C4含量的影响

为研究维生素C对中华鳖(Pelodiscus sinensis)血清补体C3和C4的影响及其在酸应激条件下的变化,我们设置了6个实验组,饵料中维生素C的添加量依次为0、250、500、2500、5000和10000mg／kg,喂食4周后取其血清,用透射比浊法测定酸应激前后中华鳖血清补体C3和C4的含量。结果表明,维生素C添加量为250mg／kg时,血清补体C3的含量与对照组间没有明显不同;维生素C添加量为500、2500、5000和10000mg／kg的4组,血清补体C3的含量明显高于对照组和维生素C添加量为250mg／kg组;维生素C添加量为500mg／kg的一组,血清补体CA含量明显高于其它5组;维生素C添加量为250mg／kg组明显高于10000mg／kg组。酸应激后,补体C3的含量没有明显下降,将维生素C添加量为0、250和500mg／kg的三组并为一组处理,则应激后有明显下降。维生素C添加量为0、250和500mg／kg的3组,血清补体CA的含量在酸应激后明显下降,而维生素C添加量为2500、5000和10000mg／kg的3组,应激后血清补体C4没有明显变化。维生素C和酸应激对中华鳖血清补体C3和CA含量的影响没有交互作用。这说明,维生素C在一定剂量范围内,能提高中华鳖血清补体C3和CA的水平,酸应激能导致其含量降低,而高剂量的维生素C对其下降有颉颃作用[动物学报49(6)：769～774,2003]。     

新的C4及CAM光合途径植物

以稳定性碳同位素比(δ~(13)C)鉴别禾本科、莎草科、苋科和萝摩科共46种植物的光合作用途径,发现了36种新的C_4植物(δ~(13)C-10.43到-13.66‰)和1种CAM植物(δ~(13)C-15.24‰)。根据Hattersley区分C_4植物三种亚类型的不同δ~(13)C值,提出在36种C_4中有8种具δ_(13)C值-10.4到-10.9‰者是NADP-ME型,6种具δ~(13)C值-13‰左右的是NAD-ME型,其余种类可能是NADP-ME或PCK型。     

海北高寒草甸土壤有机碳同位素组成及C3/C4碳源的变化

通过对高寒嵩草草甸土壤剖面不同深度(0～5cm,5～15cm,15～25cm,25～35cm,35～50cm,50～65cm)有机碳稳定性碳同位素的测定发现,土壤有机碳稳定性同位素(δ^13C)随土壤深度的增加而变大。表层土壤(0～5cm,定义为现代土壤)的δ^13C值最小,基本上接近现代植被的碳同位素特征。在土层5～10cm深度以下(粗略地定为古土壤),土壤有机碳稳定性同位素骤然上升,与表层土壤的同位素特征明显不同。考虑到影响土壤碳同位素的诸多因素,通过稳定性碳同位素的质量平衡模型计算,得出初步结果：来自C4(或CAM)植物的碳源随土壤深度的增加而增大。进一步推测,该地区植被可能经历由C4植物占优势的群落向C3植物占优势的群溶演化的过程。在这个过程中,大气碳同位素的变化和土壤有机质的形成过程(有机质淋溶过程)等也会引起土壤碳同位素的升高,因此质量平衡模型可能会过多地估算C4组分,而低估C3组分。     

中国东北草原植物中的C3和C4光合作用途径

以光合作用关键羧化酶ＰＥＰＣ和ＲｕＢＰＣ活性化,并且参照叶片ＣＯ补偿浓度,δ＾１３Ｃ值和叶片解剖结构特点来鉴定东北草原区２３３种植物的Ｃ３,或Ｃ４光全作用途径,这些植物隶属于１４４属７３科,其中１３７种为首次鉴定。８９种具有Ｃ４光合作用途径,隶属于５５属１７科;１４４种人有Ｃ３光俣作用途径;隶属于９４属２８在多数Ｃ４种分布在禾本科、莎草科、苋科和藜科。苋属、地肤属、狗昌属和虎尾草属中的均为Ｃ４植物     

人Sema4C重组腺病毒载体的构建及其在小鼠成肌细胞系C2C12中的表达

利用Ad5腺病毒载体系统构建人Sema4C基因重组腺病毒表达载体并在成肌细胞系C2C12中表达,并初步探讨Sema4C基因在成肌发育过程中的可能作用。利用脂质体介导重组腺病毒载体转染HEK293细胞,包装出完整的腺病毒;将重组腺病毒载体感染C2C12成肌细胞后,利用激光共聚焦显微镜观察发现12h即有绿色荧光表达,24h后绿色荧光蛋白表达最强;流式细胞仪检测病毒的感染效率几乎达100%。WB检测结果表明感染重组腺病毒载体组C2C12细胞Sema4C蛋白的表达量明显高于空载体对照组（P<0.01）。为了进一步观察Sema4C基因对C2C12细胞增殖分化的影响,流式细胞仪检测了病毒感染48h后C2C12细胞的增殖指数,并对感染后诱导分化的C2C12细胞的分化情况进行了观察。我们的结果首次表明,过表达外源性人Sema4C基因不仅能使C2C12细胞的G0/G1期比例增加,细胞的增殖指数下降,同时在分化培养条件下还能促进C2C12细胞肌管的形成。     

补体第四成分（C4）的基因

Ｃ４Ａ３的基因由４１个外显子与４０个内含子组成。外显子１￣１６、１６￣３３、３３￣４１分别编码Ｃ４的β链、α链及γ链。唯一甘露糖型糖基化位点由第６外显子（２０７位ａａ）编码，三个两天线型糖基化部份分别与２０（８４３ａａ）、３０（１３０９ａａ）及３２（１３７２ａａ）外显子有关。Ｃ４硫酯键、同种型区分部位及Ｒｇ／Ｃｈ抗原的基因集中在外显子２３￣３０的Ｃ４ｄ编码区。Ｃ４基因第９内含子特大，它含不含ＨＥＲ     

草酰乙酸和苹果酸对菠菜叶片和完整叶绿体光合作用的影响

观测了OAA和MA对菠菜叶征和完整叶绿体光合作用的影响。结果显示,当叶片切块在20μmol/L的OAA存在时,其叶片的光合放氧速率增加了89％,经OAA处理的离体完整叶绿体的光合放氧速率增加了72％;当反应体系中存在有较高浓度的NaHCO3时,OAA的作用不明显。叶片经20μmol/L的MA处理后,叶片光合放氧速率比对照高127％。用CO2分析仪观测了处理后叶片的净光合速率（Pn）,结果显示,OAA和MA处理后的叶片Pn值分别是对照的117％和111％。对在C3植物中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性进行了讨论。     

中国C4植物的地理分布与生态学研究

通过调查记录了中国５３３种４０变种和３亚种具有Ｃ４光合作用的植物和８种Ｃ３－Ｃ４中间植物。它们隶属于１６０属２４科,其中４６属９７种、８变种和１亚种隶属于双子叶植物,１１４属４３６种、３２变 ２亚种隶属于单子叶植物。Ｃ４植物主要属于禾本科（９６属３２４种,３２变种和２亚种）,莎草科（１４属１０８种）,藜科（１３属３７种,７变种和１亚种）和苋科（３属１６种１亚种）。根据中国的温度气候（寒温带,冷温带     

中国湖北地区汉族家系补体第四成分（C4）单倍型的检测

用我室仿国际标准C4定型程序改进后建立的方法及羧肽酶B处理后C4分型方法对湖北地区93个无血缘关系的汉族家系进行C4单倍型的检测,对310个C4单倍型分析可见,我国汉族以A3B1频率最高(0.4194),A3B2次之(0.1161),A2B1与A4B2均为0.0903。以下依次是AQOB1(0.0645)、A3BQO(0.0548)、AQOBQO(0.0322)、A2B2(0.0256)、A4B1(0.0161)、A2B92(0.0129)等。从连锁不平衡参数(Δ)的卡方数值可见,A4B2、AQOBQO及A2B92具有极显著意义的阳性△值;而A4B1与AQOB2则具有极显著意义的阴性△值。将我们的结果与日本人、美国及德国白人,南非黑人的资料进行了对比,并进行了一些讨论。