沉水植物碳同化途径从C3向C4转变的机制研究

二氧化碳同化是光合作用过程中的一个重要方面，是光合生理生态学研究的热点。沉水植物单个细胞就可以完成C4光合碳同化、其C4途径可诱导等独特的特征使其成为研究光合碳同化途径的理想材料。本项目在前期工作基础上以不同光合碳同化类型的水鳖科沉水植物为材料，通过低浓度CO2诱导前、后植物叶片的解剖结构、光合作用关键酶活性、光合速率、CO2补偿点、光呼吸强度等光合生理生态特征变化的比较研究，阐明沉水植物光合碳同化途径从C3向C4转变的生理生化机制；同时，通过磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC) 编码基因的克隆与序列分析，以及低浓度CO2诱导前、后不同植物材料基因表达差异的研究，阐明沉水植物光合碳同化途径从C3向C4转变的分子生物学机制。该研究将为高等植物C4光合途径的起源、进化及其生态学意义提供理论依据，为通过基因工程手段提高植物光合碳同化效率奠定基础。