不同光质对烟草叶片组织结构及Rubisco羧化酶活性和rbc、rca基因表达的影响

通过对烟草植株覆盖白、红、黄、蓝、紫色滤膜获得不同光质,研究了烟草叶片在7～70d的生长发育期内,不同光质处理对烟叶组织结构特征、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）羧化酶活性、Rubisco基因（rbc）表达及其活化酶（Rca）基因（rca）表达的影响。结果表明,与黄膜处理下生长的烟叶相比,红、蓝、紫膜处理下生长的烟叶有较高的叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏细胞密度和较小的组织空隙率。此外,红、蓝、紫膜处理的叶片有较高的Rubis-co羧化酶活性和净光合速率及较强的rbc和rca基因表达。实验结果表明不同光质对烟草叶片的组织结构特征有显著影响,光质可能通过影响Rubisco羧化酶活性进而影响叶片光合效率,而光质、叶片组织结构和光合效率之间存在某种程度的相互联系。     

小麦叶片暗诱导衰老期间1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的降解(英文)

研究了小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老过程中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco EC 4.1.1.39)的降解。发现在此期间Rubisco大亚基(LSU)发生裂解,产生50 kD的降解条带,同时在自然衰老过程中也检测到这一产物。初步实验结果表明LSU发生这步裂解时Rubisco全酶没有解离。另外,在粗酶液中当温度在30～35℃,pH7.5时,这一步裂解反应能有效进行。     

甘蓝型油菜PEP基因片段的克隆和种子特异性反义表达载体的构建及转基因油菜的获得

丙酮酸羧化酶(PEP)是控制油菜蛋白质/油脂含量比例的一个种子的含油量.本研究利用PCR法从甘蓝型油菜花油5号(H045)克隆了PEP基因片段,并与载体pBI121-B构建了反义PEP基因的种子特异性植物表达载体,通过激光微束穿刺法将其转化到甘蓝型油菜中,目前已获得了转基因植株.     

转玉米PEPC基因水稻中有限的C4光合微循环及其生理作用

用转PEPC基因水稻(Oryza sativa L. subsp.japonica Kitaake)和原种水稻Kitaake为材料,研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能.通过测定与光合C4途径有关的关键酶,如磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、NADP -苹果酸酶(NADP -ME)、NADP -苹果酸脱氢酶(NADP -MDH)和丙酮酸磷酸双激酶(PPDK),说明原种水稻叶片中具有完整的C4光合酶体系;用外源OAA或MA饲喂叶切片或叶绿体后明显增加光合速率,证明原种水稻中具有一个有限的光合C4微循环.将玉米的PEPC基因导入原种水稻后,可大幅度提高光合C4微循环的速率.测定不同基因型的CO2交换速率,看出水稻中C4光合微循环的增强有提高净光合速率(Pn)和降低光呼吸速率/净光合速率(Pr/Pn)比值的作用.叶绿素荧光特性分析表明,C4光合微循环的增强伴随着PSⅡ电子传递效率(Fv/Fm)和光化学猝灭(qP)的增加以及非光化学猝灭(qN)的降低;这些结果为通过基因工程手段提高作物光合效率的遗传育种提供了科学根据.     

杜氏盐藻rbcS启动子的克隆和功能分析

为提高转基因盐藻的表达效率,利用基因组步行方法和巢式PCR,从盐藻中克隆了1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶（Rubisco）的小亚基基因rbcS 的5'上游调控序列,并对其进行序列分析和转基因功能分析。采用Dra I、EcoR V、Pvu II和Stu I四种平端限制内切酶分别酶切盐藻基因组DNA,并与接头连接,构建基因组步行文库GWL 1、GWL 2、GWL 3和GWL 4;设计特异引物从这四种文库中扩增rbcS基因的5'上游调控序列。在GWL 1、GWL 4中分别扩增出约1.2 kb的片段。对该序列的分析表明,它的3'端与已知盐藻rbcS cDNA 的5'端序列完全一致,说明是该基因的5'端上游区,并且包含多个与转录调控有关的保守序列（如TATA-box、CAAT-box）,富含GT的重复序列。此序列EcoR I下游的片段与除草剂抗性基因bar相融合,构建表达载体,电击法转化盐藻。通过对转化藻株的抗性筛选以及PCR和Southern blot检测,表明该区域能驱动外源基因bar在转基因盐藻中的表达,推断是盐藻rbcS基因的启动子调控区。     

水稻叶片在自然衰老过程中1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶的降解(英文)

１,５二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（Ｒｕｂｉｓｃｏ）是光合碳同化的关键酶,研究其降解机理对合理调控水稻生长后期光合衰退具有重要意义。前人用人为诱导植物衰老的方法,研究了Ｒｕｂｉｓｃｏ的降解机理,认为该酶降解之前,必需发生亚基间的交联聚合和向类囊体膜转移,这样在结构和空间上有利于水解酶的作用。我们用自然衰老叶片进行研究的结果表明：Ｒｕｂｉｓｃｏ在降解过程中其比活基本保持恒定,意味着未发生酶的失活,也就是说酶结构未发生根本性改变,由此也可初步判断酶未发生亚基间的交联聚合（已证明亚基交联可导致酶失活）。接着用ＳＤＳＰＡＧＥ和蛋白印迹技术证实了上述观点：Ｒｕｂｉｓｃｏ降解之前只有极少量的大亚基聚合体,随后同未聚合大亚基一起很快降解。此外,研究结果进一步表明酶分子在降解之前有少量与叶绿体膜结合,但降解过程中并未见膜结合蛋白增加。根据上述结果我们认为,亚基间交联聚合和向膜转移并非水稻叶片自然衰老时Ｒｕｂｉｓｃｏ降解的必要条件。     

苜蓿二磷酸核酮糖(RuBP)羧化酶体内活化作用的调节

苜蓿RuBP羧化酶的初活性和活化作用在不饱和光强下与光合速率一样随光强增加而增加。缺硫培养苜蓿叶片的光合速率和RuBP羧化酶的含量、初活性及总活性均比对照有不同程度的降低,其中酶的初活性与光合速率两者减少的趋势比较接近,说明RuBP羧化酶的初活性可能在光合CO_2固定作用中具有决定作用。然而,缺硫植株中酶的活化作用比对照明显增高。酶的活化作用与叶片中的叶绿素,6-PG,NADPH及ATP相对酶含量的比值成正比,与体内的酶量成反比。     

乙酰辅酶A羧化酶在治疗肥胖中的潜在作用

肥胖作为一种疾病引起了世界各国越来越多的重视。目前,对乙酰辅酶A羧化酶的研究表明,该酶和肥胖的发生有着重大关系．脂肪的代谢异常是导致肥胖的重要原因之一。乙酰辅酶A羧化酶是脂肪代谢过程中的一种重要的调节酶．它的产物丙二酰辅酶A的含量在一定程度上控制着脂肪酸的代谢。因此对乙酰辅酶A羧化酶的深入研究很可能为肥胖的治疗提供新的医疗手段。该文介绍乙酰辅酶A羧化酶在脂肪代谢中的作用、分类与调控．以及当前国际上对其研究的最新进展。     

酿酒酵母产苹果酸的还原TCA路径构建及发酵调控

苹果酸广泛应用于食品、化工行业。文中通过在酿酒酵母内敲除丙酮酸脱羧酶PDC1,并通过构建胞质内还原TCA的路径,即超表达丙酮酸羧化酶和苹果酸脱氢酶,成功地实现了苹果酸的生产。在野生型菌株中基本检测不到苹果酸的生成,而在工程菌株,苹果酸发酵浓度达到了45 mmol /L,同时副产物乙醇的产量也降低了18%。进一步通过发酵调控提高第二信使Ca2+的浓度使苹果酸的产量提高了7 %,在此基础上提高丙酮酸羧化酶的辅酶生物素浓度,使苹果酸的产量达到52.5 mmol /L,较原始菌株提高了16%。