外源Ca^(2+)对PEG处理下转C_4型PEPC基因水稻光合生理的调节

作     者：刘小龙 李霞 钱宝云 Xiaolong Liu;Xia Li;Baoyun Qian

作者机构：南京农业大学生命科学学院南京210095 江苏省农业科学院粮食作物研究所国家水稻改良中心南京分中心江苏省优质水稻工程技术研究中心南京210014 

出 版 物：《植物学报》 (Chinese Bulletin of Botany)

年 卷 期：2015年第50卷第2期

页      面：206-216页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.31371554) 江苏省自主创新基金(No.CX[(14)5004]) 江苏省自然科学基金(No.BK20130708) 

主　　题：钙离子 高表达转PEPC基因水稻 干旱胁迫 磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 光合特性 水稻 

摘      要：磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)通过固定二氧化碳参与光合作用,是关键的C4植物光合作用酶。为了揭示高光效转C4 PEPC基因水稻(Oryza sativa)对干旱胁迫的适应机理,以高表达转C4 PEPC水稻(PC)和野生型水稻Kitaake(WT)为供试材料,在植株的4–5叶期,使用不同浓度外源Ca Cl2溶液处理,测定在15%聚乙二醇6000(polyethylene glycol-6000,PEG-6000)胁迫下叶片相对含水量、光合参数、内源钙总含量、叶片总蛋白激酶活性、PEPC酶活性以及相关基因表达和蛋白质含量。结果表明,0.5 mmol·L–1 Ca Cl2明显提高PC叶片相对含水量(P0.05),2 mmol·L–1和10 mmol·L–1 CaC l2则作用不显著,对WT则影响不显著。不同浓度钙处理对PEG处理PC的净光合速率影响不显著,而通过维持气孔导度减少水分胁迫。内源总钙浓度的数据显示,在PEG6000处理下,PC具有维持稳定内源Ca2+浓度的能力,过高浓度(10 mmol·L–1 Ca Cl2)钙处理反而降低了PEPC酶活性、PEPC基因表达和可溶性蛋白的含量。