光呼吸

摘要： 对比2020年高考海南卷第21题与人教版《生物•必修1•分子与细胞》课后习题对同一问题的不同答案,引出对“午休现象”原因的深度探究,总结中学阶段对该现象发生原因相对完善的解释,提出生产实践中避免“午休现象”的相关措施。

摘要： 随着全球人口的持续增长和耕地面积的不断减少,人类生存所面临的粮食危机越来越严重。进一步提高作物产量是保障我国粮食生产安全的重要途径。光合作用是作物产量形成的物质基础,采用现代育种技术以提高作物光合效率为中心的作物改良被认为是新一轮的“绿色革命”。本文从提高Rubisco羧化活性、将C4光合途径引入C3作物、降低光呼吸碳耗损等方面,介绍了优化改进植物光合碳同化领域的研究进展、存在的瓶颈问题,以及提高作物光合效率的实践应用;对当前改善植物光合碳同化的研究重点和方向进行了展望。

摘要： 为原位监测不同植被的草地土壤与冠层氨挥发,并考察不同植被冠层氨释放的生理机制及其对草地氨挥发的贡献,本研究选择3个品种(麦冬、高羊茅和狗牙根),每个品种设置3个施肥处理(不施氮、30 g·m^(-2)缓释尿素和30 g·m^(-2)尿素)。采用泵吸式便携氨气探测仪原位监测土壤和冠层氨挥发,采用酶联免疫法测定叶片的乙醇酸氧化酶(GO)、甘氨酸脱羧酶(GDC)、谷氨酰胺合成酶(GS)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活性。结果表明:3种草地的土壤、冠层和草地的周年氨挥发量分别为2.8~135.3, 1.6~101.6、4.4~236.9 kg·hm^(-2)·a^(-1)。施用氮肥显著增加了土壤和冠层的氨挥发,狗牙根对氮肥的响应大于麦冬和高羊茅。在测定周期内冠层氨为净释放,冠层氨释放量占草地总氨挥发量的37%~39%;C3和C4植物冠层氨通量均受苯丙氨酸解氨酶和质外体pH的显著正向影响(P<0.05),C4草地还受甘氨酸脱羧酶显著负向调控(P<0.05)。草地土壤氨挥发主要受铵态氮的控制(P<0.05)。研究表明,冠层氨释放是草地氨挥发的重要来源,C3和C4植物冠层氨来源均与苯丙氨酸代谢途径有关,C4植物光呼吸和氮同化途径负向调控冠层氨挥发,C3植物的光呼吸通过苯丙氨酸代谢途径间接影响冠层氨释放。

摘要： 光合作用在高考中占有十分重要的地位,也是历年高考的核心考点.阐述基于核心素养的"光呼吸"原创试题命制,以光呼吸中核酮糖1,5-二磷酸羧化酶为情境,结合菠菜叶细胞进行光呼吸的素材,选取部分内容设置相应的题干与问题,考查学生对光合作用基础知识的掌握情况及分析问题和解决问题的能力.

摘要： 光呼吸是指植物绿色组织依赖光能吸收O_(2)并释放CO_(2)的过程,它被认为是一个浪费能量的过程。正常生长的C_(3)植物光呼吸可损耗光合产物的25%~30%,在干旱、高温、高光等逆境胁迫下,该损耗可高达50%,因此,显著提高C3植物的生产力可通过减少光呼吸通量来实现。尽管光呼吸对植物生产力的负面影响明显,但它对植物一些必要生理活动可能起着重要作用,其中包括参与光保护、H_(2)O_(2)信号发生、氮代谢、光氧化和抗逆反应等。该文对光呼吸的改造优化需要把握好平衡点与适配度。基于Rubisco改造、CO_(2)浓缩机制(CCM)和光呼吸支路创建的光呼吸改造研究进展进行了综述。通过了解调控光呼吸提高植物光能转化效率方面的最新进展,可望为光呼吸代谢的分子调控及改良研究提供指导。

摘要： 植物的核酮糖-1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxidase,Rubisco)有2种活性:一是羧化作用,同化二氧化碳,为生物圈提供食物;二是氧化作用,消耗同化产物,生成有毒的2-磷酸乙醇酸,启动光呼吸途径.C3植物的光呼吸途径大约消耗了1/3的光合作用产物.但是,直接敲除光呼吸途径的基因不仅不能提高生物量,而且往往是致死的;只有科学优化光呼吸途径才能提高植物生物量和作物产量.本文综述了植物光呼吸途径的功能和基因通路,以及调控和优化光呼吸以提高植物生物量的方法和研究进展.

摘要： [目的]减少植物光呼吸的消耗能有效提高光合效率,有助于提高植物生物量.将细菌乙醇酸代谢途径导入植物建立光呼吸支路,可以把乙醇酸代谢产生的CO2直接释放到叶绿体中,促进Rubisco羧化反应,从而提高光合效率.[方法]本研究运用农杆菌介导法,将乙醇酸脱氢酶基因GDH导入常规陆地棉受体材料R 15建立光呼吸支路,通过体细胞愈伤诱导法在含抗生素的筛选培养基中获得再生植株.[结果]分子检测结果显示外源基因被成功导入棉花受体,并获得36株转基因材料.通过对转基因植株及对照的光合参数测定及田间表型观察,发现转基因植株比对照净光合速率提高26.99％～37.29％,株高增加10.07％～16.18％,叶片鲜重增加21.59％～44.25％,干重增加11.06％～17.79％,表明GDH降低了棉花光呼吸消耗,增加了植株生物量.[结论]本研究为筛选高光合效率及高产棉花种质资源提供了新的思路.

摘要： The effects of different nitrogen application rates on the Mehler reaction,photorespiration,H2O2 content,leaf senescence,incidence of leaf spot disease and yield were studied with the peanut cultivar Shanhua 108 as material.Five nitrogen application rates were designed as no nitrogen (N0),37.5 kg/hm2 (N37.5),75.0 kg/hm2 (N75.0),112.5 kg/hm2 (Nl12.5) and 150.0 kg/hm2 (N150).The results showed that in the range of 0 ～75 kg/hm2,the Mehler reaction,photorespiration,H2O2 content,leaf senescence and incidence of leaf spot disease decreased,while the yield increased with the increase of nitrogen application rates.But in the range of 75 ～ 150 kg/hm2,the yield decreased while the other characters increased.In conclusion,nitrogen application rate regulated the peanut senescence,incidence of leaf spot disease and yield via affecting both the elimination and generation of reactive oxygen species (ROS).%以花生品种山花108为材料,探讨了5个施氮水平N0(不施氮,CK)、N37.5(施纯氮37.5 kg/hm2,下同)、N75、Nl12.5、N150对花生叶片活性氧产生途径米勒反应和光呼吸、H2O2含量、叶片衰老、叶斑病发生程度及产量的影响.结果表明,随着施氮量的增加,在N0到N75处理范围内,米勒反应、光呼吸、H2O2含量、叶片衰老和叶斑病发生呈现降低的趋势,而产量呈升高趋势;在N75到N150处理范围内,产量呈降低趋势,以上其它指标呈现增加趋势.施氮量可通过调控活性氧的清除和产生对花生衰老和叶斑病的发生以及产量进行影响.

摘要： 为明确集胞藻PCC6803乙醇酸脱氢酶与水稻Rubisco小亚基叶绿体转运肽(RCTP)的融合蛋白是否能准确定位到水稻叶绿体,本研究以特异引物从集胞藻PCC6803基因组DNA中扩增获得约1.5 kb的片段,将该片段与水稻Rubisco小亚基叶绿体转运肽连接,然后将融合片段连入瞬时表达载体P322-d1-e GFP,测序,获得融合基因RCTP-gdh,进一步构建了叶绿体定位的瞬时表达载体RCTPGDH-e GFP-d1并进行了叶绿体定位研究。结果表明,集胞藻PCC6803 GDH共编码492个氨基酸,含有FAD结合域、FAD关联的氧化酶活性(222~464 aa)以及乙醇酸氧化酶亚基(51~463 aa)。激光共聚焦显微镜分析表明,融合蛋白RCTP-GDH-e GFP可以准确定位到水稻叶绿体,但其转运效率低于RCTP-e GFP的转运效率,叶绿体和细胞质中的融合蛋白RCTP-GDH-e GFP都易于聚集而呈斑点状。本研究为进一步应用集胞藻gdh基因改造C3作物光呼吸代谢途径,抑制C3作物光呼吸速率,提高作物光合速率奠定了基础。

摘要： In order to reveal the mechanism of tobacco leaf light energy utilization and photoprotective systems in aluminum (Al)-induced reactive oxygen species metabolism,two different Al-tolerant tobacco cultivars Yunyan 100 (Al-tolerant) and Yunyan 105 (Al-sensitive) were used to study effects of four Al concentrations (0,50,100,200 μmol/L) on plant growth,reactive oxygen content,photosynthesis,chlorophyll fluorescence characteristics,photorespiration,activities of superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) in leaves of tobacco cultivar with solution culture method.The results showed that increasing Al concentrations significantly decreased the leaf chlorophyll content,net photosynthetic rate (Pn),maximal photochemical efficiency (Fv/Fm),quantum yield of electron transport at PS Ⅱ (ΦPS Ⅱ) and coefficient of photochemical quenching (qP),increased ex cess energy of PS Ⅱ photochemistry leading to higher accumulation of leaf O2 and H2O2,and lower plant biomass,especially in Yunyan 105.With the Al concentrations increased from 0 to 200 μmol/L,the coefficient of non-photochemical quenching (NPQ),photorespiration rate,and activities of SOD and APX were promoted firstly and then reduced again.Compared with Al-sensitive cv.Yunyan 105,Al-tolerant cv.Yunyan 100 remained higher leaf ΦPSⅡ,qP,NPQ,photorespiration rate,and activities of SOD and APX under different Al concentrations.These results indicated that tobacco could enhance the tolerance to Al stress by increasing photochemical reaction capacity,heat dissipation,photorespiration and activities of antioxidative enzymes in order to decrease excess energy of PS Ⅱ photochem istry,which prevents or eliminates reactive oxygen accumulation under the low Al concentration.%为了揭示烟草叶片光能利用和光保护系统在铝诱导的活性氧代谢中的作用机理,以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究了不同铝浓度(0,50,100,200 μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响.结果表明,铝浓度的升高显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(中PSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),提高了反应中心PSⅡ过剩激发能,从而导致叶片O2和H2O2含量升高,植株生物量下降,其中对云烟105影响大于云烟100.随铝处理浓度的升高,烟草叶片非光化学猝灭系数(NPQ)、光呼吸速率、SOD和APX活性呈先升后降的趋势.与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下表现出更高的ΦPSⅡ、qP、NPQ、光呼吸速率以及SOD和APX活性,说明低浓度铝胁迫下烟草叶片可通过提高光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性等途径来降低反应中心PSⅡ过剩激发能,防止或清除活性氧的积累,从而增强其对铝的耐性.

摘要： 为探讨不同水稻光呼吸特性与水稻氮效率之间的关系,试验在2005和2006年采用两类不同氮效率水稻6个品种(两优培九、汕优63、扬稻6号、珍汕97、武育粳3号和Ceysvonic)在盆栽条件下比较研究了供试材料的氮效率、光呼吸特性以及乙醇酸氧化酶(GO)、谷胺酰胺合成酶(GS)活性。结果表明:(1)水稻叶片的光呼吸速率在抽穗期前后达到最高,而在生育后期则逐渐下降。相对光呼吸随生育期推延而逐渐升高,不同品种升高的幅度不同.不同氮效率基因型水稻光呼吸速率和相对光呼吸存在显著差异;(2)从整个生育期看,水稻氮高效基因型的光呼吸速率较低,相对光呼吸较小;氮低效类基因型的水稻光呼吸速率较高,其相对光呼吸较大;(3)乙醇酸氧化酶活性随生育期推移而呈下降趋势,不同氮效率基因型水稻叶片的GO活性差异不显著;在生育后期,氮高效基因型GS活性较高,氮低效基因型水稻的GS活性较低。

摘要： 光合碳还原和光合碳氧化在代谢上是一种竞争性的生化反应，调控光呼吸必将影响光合效率及其产量。本文综述了梨光呼吸研究进展，并对以后工作重点提出一些建议。

摘要： 本发明属于植物生物技术领域，特别涉及一种复合型光呼吸抑制剂及其制备方法和应用。该复合型光呼吸抑制剂包括浓度为50mg/L～500mg/L的碳酸氢钠，浓度为50mg/L～500mg/L的亚硫酸氢钠、浓度为50mg/L～500mg/L的氯化胆碱、浓度为0.5％～1.5％的吐温‑80。本发明将三种光呼吸抑制剂有机地结合在一起，并加入展着剂，有利于药剂的吸收，发挥它们各自抑制光呼吸的作用以及它们之间的协同抑制作用，降低了光呼吸的程度，显著地提高了作物的产量和品质。

摘要： 本发明公开了一种提高光呼吸改良植物耐旱性的方法，所述方法为：抑制或敲除植物中胆汁酸钠协同转运蛋白基因，同时过表达乙醛酸脱氢酶基因和苹果酸合酶基因。本发明创造性的发现抑制植物中BASS6基因的表达，结合在叶绿体中过表达乙醇酸脱氢酶基因、苹果酸合酶基因，能显著减少光呼吸，提高植物的光合效率，提高植物生物量或产量，更重要的是这种转基因植物的耐旱性显著高于抑制PLGG1基因表达的植株，耐旱性提高5％‑50％。

摘要： 本发明公开一条光呼吸代谢改造支路及其在C3植物中的应用，涉及植物基因工技术程领域。该支路包括OsGLO3、OsCAT2与OsOXO3三个蛋白。将该支路对C3植物光呼吸进行改造，从而降低光呼吸，提高光合效率，进而提高植物生物量。实验结果表明，转GOC光呼吸代谢改造支路植株表现为光合速率提高、生物量增加、叶绿素增加。该发明对深入阐明高光效机理、对作物与可再生能源生产、甚至对减少CO2排放均具有深远意义，在实际应用中可以将GOC光呼吸代谢改造支路转入不同的C3植物中以培育更加高产想的品种。

摘要： 一种X光呼吸门控机构，包括有第一床板，所述第一床板中部设置有滑动区域，在该滑动区域上滑动设置有第二床板；在所述第一床板侧边设置滑动调节机构，用于调节第二床板的滑动位置；在所述第二床板的中部设置有呼吸检测机构。本发明1、呼吸检测机构的设置，通过压力传感器检测拍摄者腹部起伏，控制启动拍摄，准确性高，拍摄质量好；2、呼吸检测机构中采用腹部束缚带，并且腹部束缚带始终处于张紧状态，对拍摄者起到固定限位的作用，同时保证压力传感器始终与拍摄者腹部处于紧贴状态，保证检测的准确性，在脚部固定机构和手腕束缚机构的配合下，更加适合儿童、意识不清等特殊拍摄者的需要。

摘要： 本发明涉及光呼吸支路蛋白在调控植物性状中的应用。具体地，本发明提供试剂组合和融合蛋白，所述试剂组合或融合蛋白包括乙醇酸氧化酶或其编码核酸和/或草酸氧化酶其编码核酸和/或过氧化氢酶其编码核酸。将本发明的试剂组合或融合蛋白导入植物细胞中可显著调控植物农艺性状。

摘要： 本文提供的是具有改变的光呼吸特性的植物。破坏涉及穿梭乙醇酸和/或甘油酸的转运蛋白导致光合作用速率降低，植物生长降低以及基因表达和光合作用代谢产物谱改变。此类破坏还与引入的表达可供选择的光呼吸酶途径的组件的基因组合，以提高光合作用效率。

摘要： 本发明属于植物生物技术领域，特别涉及一种复合型光呼吸抑制剂及其制备方法和应用。该复合型光呼吸抑制剂包括浓度为50mg/L～500mg/L的碳酸氢钠，浓度为50mg/L～500mg/L的亚硫酸氢钠、浓度为50mg/L～500mg/L的氯化胆碱、浓度为0.5％～1.5％的吐温‑80。本发明将三种光呼吸抑制剂有机地结合在一起，并加入展着剂，有利于药剂的吸收，发挥它们各自抑制光呼吸的作用以及它们之间的协同抑制作用，降低了光呼吸的程度，显著地提高了作物的产量和品质。

摘要： 本发明属于生物技术领域，尤其涉及一种控制番茄光合作用和光呼吸的基因及其应用。本专利所用材料，由于T‑DNA插入导致番茄叶色黄化，而且整个生长期都为黄色，是研究植物光合作用和光呼吸的理想材料，随着研究的深入，又发现该黄化性状与光呼吸也有密切的关系。因此本专利从黄叶突变体的光合作用和光呼吸出发，从生理、分子、蛋白水平上研究黄化机理，克隆鉴定了一个控制番茄光合作用和光呼吸的基因YL，核苷酸序列见SEQ ID NO.1。由于光合作用与光呼吸与蔬菜作物的产量相关，因此YL基因可以为提高蔬菜作物的产量提供一定的理论依据。

摘要： 本发明公开了一种提高光呼吸改良植物耐旱性的方法，所述方法为：抑制或敲除植物中胆汁酸钠协同转运蛋白基因，同时过表达乙醛酸脱氢酶基因和苹果酸合酶基因。本发明创造性的发现抑制植物中BASS6基因的表达，结合在叶绿体中过表达乙醇酸脱氢酶基因、苹果酸合酶基因，能显著减少光呼吸，提高植物的光合效率，提高植物生物量或产量，更重要的是这种转基因植物的耐旱性显著高于抑制PLGG1基因表达的植株，耐旱性提高5％‑50％。

摘要： 本实用新型公开了一种汽车发光呼吸尾门饰条，包括从上往下依次设置的透明饰条、炫光板、导光板、线路板和底座，所述线路板上设有发光体，所述发光体排列成字体形状，所述导光板上具有与所述字体形状相适配的镂空，所述炫光板上具有不透光的炫光区域、及与所述字体形状相适配的透光区域，所述炫光板的背面与所述炫光区域相对的位置上喷涂黑色漆层，所述炫光区域上印刷有花纹，所述透明饰条的背面设有镀铝层，且该镀铝层可供发光体的光线穿透。本实用新型发光亮度高、光线均匀、仿电镀效果好、显示字体、外形美观。