大豆叶片C4循环途径酶

以不同产量水平的大豆（Glycine max(L.)Merr.)品种“黑农40”和“黑农37”为实验材料,研究了苗期,开花期,初荚期和鼓粒期等不同发育时期的叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase),NADP－苹果酸氢酶（NADPMDH）,NADP－苹果酸酶（NADP－ME）,丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）等C4途径的主要酶和1,5－二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPCase）的活性变化,结果表明两种大豆叶片均含有上述4种酶,而且从PEPCase/RuBPCase的比值看,C4酶在高产大豆“黑农40”叶片中表达较高,表明C4循环途径与大豆产量密切相关,这一结果还暗示有可能通过检测C4途径酶的表达水平及比例,筛选出具有高产潜力的大豆种质。     

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。     

茶树芽叶紫化的生理生化分析及其关键酶基因的表达

从生理生化和分子水平方面比较了茶树紫化芽叶与成熟绿色叶片的差异。结果表明,紫色幼嫩新梢中茶多酚、儿茶素总量、咖啡碱含量高于成熟绿色叶片,差异达到极显著。光合色素中,成熟绿叶样品中叶绿素及叶绿素a、b的含量、类胡萝卜素的含量极显著高于幼嫩紫叶样品,花青素含量极显著低于幼嫩紫叶;在研究的9个花青素合成途径关键酶基因中,实时荧光定量PCR分析表明,PAL、C4H、CHS、CHI、F3H、F3'H、F3'5'H、DFR和ANS在幼嫩紫叶中均呈上调表达,从而促进花青素的合成,使芽叶呈现紫色。     

云南药山自然保护区黄背栎林和巧家五针松林生态化学计量特征

以云南药山自然保护区黄背栎林和巧家五针松林的4块样地为研究对象,旨在揭示这2种森林生态系统营养元素含量状况和土壤养分的供给能力。通过分析4块样地"叶片-凋落物-土壤"C、N、P含量、生态化学计量特征及其相关性,结果表明:(1)不同样地同一组分的C、N含量差异显著,P含量差异不显著,同一样地各组分间C、N含量差异显著,均为叶片凋落物土壤,P含量则为叶片土壤凋落物;(2)不同样地叶片C∶P、N∶P比值和凋落物与土壤C∶N比值差异不显著,其余指标差异均显著。同一样地叶片、凋落物、土壤的C∶N、C∶P、N∶P比值差异显著,均为凋落物叶片土壤;(3)黄背栎林叶片-土壤C含量、C∶P比值和凋落物-叶片N∶P比值呈极显著或显著相关,巧家五针松林凋落物-叶片C、N含量和叶片-土壤P含量、C∶N、N∶P比值呈极显著或显著相关;(4)土壤N元素缺乏是限制植物生长的主要因素,P元素主要源于土壤矿物风化释放,而非生物小循环。     

甘薯肉桂酸-4-羟化酶基因克隆及序列分析

肉桂酸-4-羟化酶(Cinnamic acid-4-hydroxylase,C4H,EC 1.14.13.11)是苯丙烷途径中第二步反应酶,同时也是花色素苷前体生物合成途径中关键酶。该研究根据植物C4H的同源序列设计引物,通过RTPCR结合RACE的方法,在紫色甘薯中获得了与其相应的C4H基因,命名为Ib C4H(Gen Bank登录号GQ373157)。结果表明:(1)序列分析表明Ib C4H长1 668 bp,编码505个氨基酸,该氨基酸序列与其c DNA序列与Ib C4H蛋白与马铃薯C4H蛋白序列最为接近,与苹果、黑莓、大阿米芹、油菜一致性很高,均在70%以上。(2)二级结构预测表明α-螺旋和无规则卷曲是Ib C4H蛋白最大量的结构元件,而延伸链则散布于整个蛋白中。(3)三维结构建模预测,Ib C4H蛋白具备细胞色素P450氧和铁离子结合位点等典型的C4H结构。该研究结果为进一步了解花色素苷生物合成途径中的作用奠定了基础,也为花青素生物合成分子机理和代谢调控提供了靶位点和理论参考。     

海南具C4、C3解剖特征的禾本科植物

为了充分认识海南地区现有禾本科植物的光合途径类型,为该地区禾本科植物的种质资源学、生理生态学研究提供可靠的资料,通过调查并收集整理海南禾本科牧草种质资源,以C3、C4植物在解剖结构上的差异为基础,利用石蜡制片技术鉴定海南禾本科植物光合途径的类型。结果表明,在224份研究材料中,有189种禾草属于C4光合类型,35种禾草属于C3光合类型,分别占禾草种数的84%和16%,说明该区域禾草以高光效的C4类型为主。     

Short-Root1 Plays a Role in the Development of Vascular Tissue and Kranz Anatomy in Maize Leaves

Dear Editor, Understanding how Kranz anatomy develops in C4 plants is a critical part of the current worldwide effort to transfer C4 photosynthesis into C3 plants, including rice. Recently, it was proposed that the Kranz architecture that supports C4 photosynthesis in maize leaves is an extension of the endodermal program, which is active in roots, stems, and petioles, and is ubiquitous in angiosperms （Slewinski et al., 2012; Slewinski, 2013）.     

C4植物维管束鞘细胞中的叶绿体能否进行光反应?

现行高中《生物》选修教材中有这样的内容：C4植物的叶片中,围绕着维管束的是呈“花环型”的两圈细胞：里面的一圈是维管束鞘细胞,外面的一圈是一部分叶肉细胞．C4植物中构成维管束鞘的细胞比较大．里面含有没有基粒的叶绿体．这种叶绿体不仅数量比较多,而且个体比较大．叶肉细胞则含有正常的叶绿体。有的学生据此推测：在C4植物维管束鞘细胞中的叶绿体由于没有基粒,因此不能进行光反应,只能进行暗反应。     

植物叶片和采后果蔬的过氧化氢酶活性

为了认识不同植物种类和采后果蔬过氧化氢酶(CAT)的生理特性,测定了40种植物叶片和30种采后果蔬的CAT活性和过氧化氢(H₂O₂)含量,分别从不同光合碳代谢类型和不同植物器官的角度进行了分析比较。结果表明,C3植物叶片的CAT活性大于C4和CAM植物,C4植物叶片的CAT活性大于CAM植物,叶片的CAT活性反映了不同光合碳代谢类型所具有的生理生态特性。叶菜类的CAT活性最大,其次是花菜类,结球叶菜类和果实类的CAT活性大于鳞茎菜类、地下茎菜类和地下根菜类,采后果蔬的CAT活性一般与植物器官的生理生态特性相关。     

丙酮酸磷酸双激酶及其基因结构

丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）在植物C4光合途径中催化CO2原初受体磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的形成。本文介绍PPDK的类型、分布、生理功能、活性调节、基因结构和C4植物的PPDK基因转化C3植物及其与转基因植株光合作用之间关系的研究进展。