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本试验以PC（转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因pepc）、PK（转玉米丙酮酸磷酸双激酶基因ppdk）、ME（转玉米NADP-苹果酸酶基因nadp-me）、PCK（转玉米pepc+ppdk基因拟南芥）、PKM（转玉米ppdk+nad-me基因拟南芥）5种转基因拟南芥和WT（野生型拟南芥）为材料,鉴定了 5种基因型的转基因拟南芥株系转化基因的拷贝数、基因表达量,并于生长8周时设置250、800、1400μmol·m-2·s-13种光照强度处理（每日3h）,在光照处理第5天测定转基因拟南芥株系相应光合酶活性、光合速率及抗氧化酶活性,对玉米C4光合途径关键酶基因pepc、ppdk、nadp-me对C3植物拟南芥光合特性影响效应进行了研究,获得了以下主要结果:1.转基因拟南芥株系经PCR检测均扩增出相应的目的条带,且以不同的拷贝数整合到拟南芥染色体上,单基因株系PC65、PC73、PK16、PK26、PK36、ME4、ME5、ME9相应转化基因的拷贝数均为单拷贝,PC90的pepc基因拷贝数为双拷贝,双基因株系PCK7的pepc、ppdk基因拷贝数为单拷贝,其余双基因株系转化基因的拷贝数为双、多拷贝。2.荧光定量PCR结果表明转基因拟南芥高水平转录了导入的外源基因。Western杂交结果为转基因拟南芥PC、PCK的PEPC蛋白表达量分别为WT的2.4、3.7倍,PK、PCK、PKM的PPDK蛋白表达量分别为WT的2.1、1.8、1.7倍,ME、PKM的NADP-ME蛋白表达量分别为WT的2.8、3.3倍,表明转基因拟南芥正确翻译并高水平表达了目的蛋白。3.1400 μnol·m-2·s-1 光强下转基因拟南芥的 PEPC、PPDK、NADP-ME、Rubisco酶活性较WT分别高出59.2、50.3、106.5、22.8%,其中转基因拟南芥PCK的PEPC酶活性较WT高出97.1%,高出幅度大于其他转基因拟南芥,PCK的PPDK酶活性较WT高出76.8%,高出幅度大于其他转基因拟南芥,ME的NADP-ME活性较WT高出196.9%,高出幅度大于其他转基因拟南芥,PCK的Rubisco酶活性较WT高出33.7%,高出幅度大于其他转基因拟南芥。800 μmol·m-2·s-1光强下转基因拟南芥较WT光合酶活性和Rubisco酶活性变化趋势与1400 μmol·m-2·s-1光强下相似。表明强光胁迫条件下转基因拟南芥株系仍能保持较WT高的C4循环酶活性和C3循环Rubisco酶活性。4.1400μmol·m-2·s-1光强下,WT的净光合速率较250μmol·m-2·s-1光强下降低了52.1%,转基因拟南芥PC、PK、ME、PCK、PKM的净光合速率较250μmol·m-2·s-1光强下分别降低了 42.2、49.4、40.4、22.7、20.6%,降幅均小于 WT,较 1400μmol·m-2·s-1光强下WT的净光合速率高出53.1、33.6、32.2、131.3、89.3%。800μmol·m-2·s-1光强下转基因拟南芥较WT净光合速率变化趋势与1400 μmol·m-2·s-1光强下相似。表明转基因拟南芥在强光胁迫下仍能保持较WT明显的光合优势,表现出了较强的耐强光胁迫能力。5.1400μmol·m2·s-1光强下转基因拟南芥的SOD、POD、CAT酶活性较WT分别提高了 25.8、51.9、49.4%,其中转基因拟南芥ME的SOD酶活性较WT提高52.1%,提高幅度大于其他转基因拟南芥,PKM的POD酶活性较WT提高73.8%,提高幅度大于其他转基因拟南芥,PKM的CAT酶活性较WT提高83.8%,提高幅度大于其他转基因拟南芥。800 μmol·m-2·s-1光强下转基因拟南芥较WT抗氧化酶活性较WT变化趋势与1400μ μmol·m-2·s-1光强下相似。表明强光胁迫条件下转基因拟南芥株系具有较WT更高的抗氧化能力和活性氧清除能力。