1、光合作用中能量的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化是光合作用研究的首要問題,類胡蘿卜素在光合作用中起著至關(guān)重要的作用,它們是光能的吸收與傳遞和光反應(yīng)中心的重要結(jié)構(gòu)成分。類胡蘿卜素既是重要的輔助色素,幫助葉綠素接收光能,它們在高溫、強光下還能通過葉黃素循環(huán),以非輻射的方式耗散。PSⅡ的過剩能量,保護反應(yīng)中心、天線色素蛋白復(fù)合物、Ch1等免受破壞。其數(shù)量的變化必將給光合作用帶來影響。
　　 通過提取煙草葉片總RNA,用RT-PCR技術(shù)擴增了PDS-C

2、DS序列的340 bp片段,構(gòu)建了中間載體pUCCRNAi-sense、pUCCRNAi-sense-intron-antisense和含有sense-intron-antisense片段的表達載體pCAMBlA2300-35S-OCS-sense-intron-antisense。用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法對煙草進行轉(zhuǎn)化,得到了有卡那霉素抗性的轉(zhuǎn)基因煙草。煙草葉片發(fā)生了不同程度的白化,且隨著生長,白化現(xiàn)象逐漸加強。通過煙草基因組PCR檢測和半

3、定量RT-PCR分析,證明轉(zhuǎn)基因煙草的pds基因表達受到抑制,白化越明顯,抑制程度越高。轉(zhuǎn)基因煙草花色未發(fā)生改變。
　　 對煙草的光合作用進行了研究,對不同程度白化的煙草葉片的色素含量進行測定,發(fā)現(xiàn)pds基因沉默引起了總類胡蘿卜素含量的下降。且隨著類胡蘿卜素含量的降低,Ch1a和b的含量也下降,但是Ch1a／b比值保持不變。超微結(jié)構(gòu)的分析表明斑駁葉片的綠色部分葉綠體完整,類囊體排列整齊,且基粒片層清晰,類囊體垛疊與野生型煙草沒有

4、區(qū)別。斑駁葉片的白色部分和完全白化的葉片中均出現(xiàn)白色體,沒有類囊體的垛疊。葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)分析結(jié)果顯示,在300 l~molphotons m-2s-1的光強下,與野生型煙草相比,pds沉默的煙草Fv'／Fm'和qP顯著下降,而qN升高。而在800μmol photons m-2s-1光量子強度下,Fv'／Fm'從正常生長條件下的0.72下降到0.56,而轉(zhuǎn)基因煙草從0.49下降到0.43。與野生型相比,轉(zhuǎn)基因煙草的qP降低,而qN升高

5、。用溫和電泳方法分離了光系統(tǒng)的色素蛋白復(fù)合物,對其進行吸收光譜、色素組成、蛋白組成分析,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因煙草各復(fù)合物在吸收光譜、色素組成方面與野生型煙草無差異,只是在相同色素濃度情況下,LHCⅡ含量有所增加。以上結(jié)果顯示,單位蛋白復(fù)合物上的色素數(shù)量減少,色素分子間的距離增加,電子傳遞受到影響,PSⅡ活力受到抑制。對轉(zhuǎn)基因煙草抗氧化酶含量進行測定,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因煙草葉片SOD活力均顯著降低,而POD活力在輕微白化葉片中顯著上升,嚴重白化葉片的POD