光呼吸长久以来被认为是一个浪费能量的过程,因此对降低光呼吸以达到作物改良目的的研究一直源源不断。利用光呼吸突变体、化学调控和对C3植物进行C4途径改造等方法均收效甚微,而Kebeish等通过将大肠杆菌乙醇酸代谢途径转入植物体内从而构建出一条光呼吸支路的尝试为此类研究提供了一条行之有效的方法。柱花草是我国南方地区优良的豆科牧草,它品质好、易栽培、粗蛋白含量高,是不可多得的优良饲用牧草;紫花苜蓿产量高、品质好,其粗蛋白含量高居牧草前列,被称为“牧草之王”,是我国畜牧业发展的重要支柱草种。通过抑制光呼吸提高柱花草和紫花苜蓿的生物量对各自的品种改良和推广生产有重要意义,同时也能推动我国草业、畜牧业的进一步发展。本论文以农杆菌介导法将已得到的TG1(包含编码乙醛酸羧化酶GCL和羟基丙二酸半醛还原酶TSR的基因)和DEF2(包含编码大肠杆菌乙醇酸脱氢酶三个亚基GLcD、GLcE、GLcF的基因)质粒载体共转化柱花草,以Basta为筛选压经过诱导愈伤分化再生,得到转基因抗性植株。以喷施60 mg/L Basta筛选验证TG1转基因抗性植株,通过PCR扩增检测Bar、GLcD、GLcE、GLcF等基因证明这4个基因已经整合到转基因柱花草基因组中,通过在转基因柱花草的叶片及根尖中观察mCherry荧光再次验证转基因植株中含有DEF2。最终确认获得有TG1的转基因柱花草6株;同时有TG1和DEF2的转基因柱花草3株。对只有TG1的转基因柱花草T1代幼苗喷施60 mg/L Basta进行筛选,结果野生型全部死亡,转基因植株部分成活;对同时有TG1和DEF2的T1代转基因柱花草先以PCR检测GLcE和GCL基因,再通过实时荧光定量PCR检测GLcE和GCL基因的表达量,结果表明转基因植株中两种基因均得到较高水平的表达。通过农杆菌介导法将已得到的TG1和DEF2质粒载体共转化紫花苜蓿,以Basta为筛选压经过诱导愈伤、组织分化再生获得抗性紫花苜蓿。以喷施30 mg/L Basta筛选验证TG1转基因植株,通过PCR扩增检测Bar、GLcD、GLcE、GLcF等4个相关基因证明它们已经整合到转基因紫花苜蓿基因组中,通过在转基因紫花苜蓿的叶片及根尖中观察mCherry荧光再次验证转基因植株中含有DEF2。最终确认获得有TG1的转基因苜蓿19株;同时有TG1和DEF2的转基因苜蓿4株。