1、人口的增長與環(huán)境的惡化是導致現今糧食短缺的主要原因,對于C3植物的改造使其具備C4植物高光合效率的特性是現今研究的熱點。自上世紀70年代以來，C4工程尚沒有取得突破性的進展。C4功能基因導入C3植物中等工作并沒有達到預期的效果，所以闡釋C3植物到C4植物的轉化機理成為了我們不可回避的問題。
　　黑藻(Hydrilla verticillata)是水鱉科(Hydrocharitaceae)的沉水植物，在外界CO2濃度降低時會引起其光

2、合途徑由C3型向C4型的改變，這種轉化不需要植物產生新的葉片，而是在原有的背景下轉化。同時黑藻的C4光合作用是不依賴Kranz結構的單細胞型C4，這為我們提供了一個非常好的研究材料。因此，黑藻的單細胞C4光合作用機理可能會成為我們將C3植物改造為C4植物的一個理論基礎。
　　本文通過設計黑藻光合途徑轉化方案，在處理過程中通過選取不同的時間點取材進行轉錄組的分析，研究黑藻在C3型光合途徑向C4型光合途徑轉化過程中的分子機制。本文的結

3、果為C3植物的改造提供了一些有價值的數據，具體結果如下：
　　（1）成功建立黑藻培養(yǎng)體系；
　?。?）成功完成了黑藻C3途徑向C4途徑的轉化；
　?。?）測量了轉化前后黑藻的δ13C值；
　　（4）進行了轉化前后的RNA-seq分析，發(fā)現了899個差異表達基因，并且發(fā)現了72個與轉化相關的轉錄因子；
　　（5）通過KEGG分析發(fā)現，光系統(tǒng)I中psaD呈現下調趨勢。在光系統(tǒng)II中psbA，PsbR，psbU，