论文部分内容阅读
本研究以转玉米C4型pepc基因T1、T2代小麦植株和受体对照周麦19为试验材料,测定了转基因小麦功能旗叶的PEPCase(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)活性,研究并建立了转基因高光效小麦光合速率对光强、温度和C02浓度的响应曲线,分析了大田条件下转基因小麦的光合速率日变化以及对高温强光胁迫反应特性,并对部分转基因T1代小麦和对照的单穗重、千粒重做了比较,获得以下研究结果:
1.测定了转基因T1代小麦单株10株的PEPCase相对活性、58株的光合速率,分别比对照提高了120％、26％,达到0.048、31.2μmolCO2.m-2·s-1；转基因T2代单株30株的PEPCase相对活性、65株的光合速率,分别比对照提高163％、24％,达到0.158、30.1μmolCO2 m-2s-1,并且PEPCase活性和净光合速率达极显著正相关(r=0.6944**)；
2.低光强下,转基因植株与对照光合速率和表观量子效率差异不明显,表明转基因小麦和对照利用弱光的能力相当；随着光强升高,转基因小麦表现出较强利用强光的能力,其光饱和点达到约1680μmol·m-2·s-1,比对照提高20％,光饱和光合速率提高29％；
3.在温度15-40℃间,转基因小麦的光合速率大致均高于对照,尤其在30-40℃范围内转基因植株表现出对高温具有较强的适应能力,转基因植株光合作用的最适温度为30℃左右,对照为25℃左右；
4。转基因小麦羧化效率比对照提高23％,CO2补偿点下降至75.4μmol·mol-1,较对照下降2％,表明转基因小麦利用CO2的能力增强；
5.抽穗期光合速率日变化发现,对照呈现双峰曲线,出现了“午休”现象,而转基因小麦趋于单峰曲线；多数时刻转基因小麦光合速率比对照高,尤其在9:00-14:00强光时段内差异更大；
6.花后7天高温(约34.8℃)强光(约1900μmol·m-2·s-1)3h处理后,转基因小麦和对照较适宜环境(Control)光合速率分别下降11％、32％,下降至25μmolCO2·m-2·s-1、15.9μmolCO2·m-2·s-1,叶绿素荧光参数Fv/Fm分别下降9％、19％,Fv/Fm、ФPSⅡ、qP有不同程度的下降,但转基因小麦比对照下降幅度小；而NPQ明显上升,但转基因小麦比对照上升幅度大。花后14天处理后,光合速率、Fv/Fm、Fv/Fm、ФPSⅡ、qP、NPQ参数变化趋势与花后7天的相似。表明转基因小麦具有较好的热耗散能力和耐光抑制的特性；
7.测定的转基因T1代小麦的单穗重均高于对照(1.5g),分别为1.72g、2.12g、1.69g、2.27g、2.15g、1.73g,最大提高51％；千粒重多数高于对照(43.3g),分别为45.1g、46.7g、43.6g、48.5g、46.7g、40.6g,最大提高12％。表明转基因小麦有增加籽粒产量的潜力。
1.测定了转基因T1代小麦单株10株的PEPCase相对活性、58株的光合速率,分别比对照提高了120％、26％,达到0.048、31.2μmolCO2.m-2·s-1；转基因T2代单株30株的PEPCase相对活性、65株的光合速率,分别比对照提高163％、24％,达到0.158、30.1μmolCO2 m-2s-1,并且PEPCase活性和净光合速率达极显著正相关(r=0.6944**)；
2.低光强下,转基因植株与对照光合速率和表观量子效率差异不明显,表明转基因小麦和对照利用弱光的能力相当；随着光强升高,转基因小麦表现出较强利用强光的能力,其光饱和点达到约1680μmol·m-2·s-1,比对照提高20％,光饱和光合速率提高29％；
3.在温度15-40℃间,转基因小麦的光合速率大致均高于对照,尤其在30-40℃范围内转基因植株表现出对高温具有较强的适应能力,转基因植株光合作用的最适温度为30℃左右,对照为25℃左右；
4。转基因小麦羧化效率比对照提高23％,CO2补偿点下降至75.4μmol·mol-1,较对照下降2％,表明转基因小麦利用CO2的能力增强；
5.抽穗期光合速率日变化发现,对照呈现双峰曲线,出现了“午休”现象,而转基因小麦趋于单峰曲线；多数时刻转基因小麦光合速率比对照高,尤其在9:00-14:00强光时段内差异更大；
6.花后7天高温(约34.8℃)强光(约1900μmol·m-2·s-1)3h处理后,转基因小麦和对照较适宜环境(Control)光合速率分别下降11％、32％,下降至25μmolCO2·m-2·s-1、15.9μmolCO2·m-2·s-1,叶绿素荧光参数Fv/Fm分别下降9％、19％,Fv/Fm、ФPSⅡ、qP有不同程度的下降,但转基因小麦比对照下降幅度小；而NPQ明显上升,但转基因小麦比对照上升幅度大。花后14天处理后,光合速率、Fv/Fm、Fv/Fm、ФPSⅡ、qP、NPQ参数变化趋势与花后7天的相似。表明转基因小麦具有较好的热耗散能力和耐光抑制的特性；
7.测定的转基因T1代小麦的单穗重均高于对照(1.5g),分别为1.72g、2.12g、1.69g、2.27g、2.15g、1.73g,最大提高51％；千粒重多数高于对照(43.3g),分别为45.1g、46.7g、43.6g、48.5g、46.7g、40.6g,最大提高12％。表明转基因小麦有增加籽粒产量的潜力。