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水稻乙醇酸/甘油酸转运体OsPLGG1对光呼吸支路强化功能的研究

文献类型: 中文期刊

作者: 崔丽丽 1 ; 蔡秋华 1 ; 邱洁瑜 2 ; 高蓉蓉 1 ; 赵永超 1 ; 王颖姮 1 ; 彭新湘 2 ; 朱国辉 2 ; 张建福 1 ;

作者机构: 1.福建省农业科学院水稻研究所/闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室/农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/水稻国家工程实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地

2.华南农业大学生命科学学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

关键词: 乙醇酸/甘油酸转运体;水稻;光呼吸;GOC代谢支路

期刊名称: 福建农业学报

ISSN: 1008-0384

年卷期: 2024 年 39 卷 010 期

页码: 1111-1119

收录情况: CSCD

摘要: 【目的】在已构建GOC(乙醇酸氧化酶OsGLO、草酸氧化酶OsOXO和过氧化物酶OsCAT)光呼吸支路的工程水稻中,敲除乙醇酸转运体编码基因OsPLGG1a或OsPLGG1b,以优化光呼吸支路的改造,提高水稻光合效率。【方法】以GOC工程水稻为背景材料,通过CRISPR-Cas9技术分别敲除OsPLGG1a或OsPLGG1b基因,通过抗性筛选和测序鉴定osplgg1a-GOC和osplgg1b-GOC纯合敲除株系,并测定光合速率。【结果】获得敲除OsPLGG1a或OsPLGG1b的GOC代谢支路的纯合株系(osplgg1a-GOC和osplgg1b-GOC)。osplgg1a-GOC植株与ZH11背景中OsPLGG1a敲除突变体表型相似,均表现出黄化矮小生长抑制的表型;osplgg1b-GOC植株相比GOC水稻的净光合速率提高,说明OsPLGG1b突变有利于叶绿体中滞留乙醇酸,增加GOC支路的代谢通量,进一步提高叶绿体中的CO2浓度。【结论】相对于GOC水稻,osplgg1b-GOC部分株系的净光合速率和气孔导度增加,暗示敲除OsPLGG1b可用于光呼吸代谢支路的优化。

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