海洋所壇紫菜不同世代光合碳同化途徑比較分析研究獲進展
壇紫菜(Porphyra haitanensis)是中國具有重要經濟價值的海藻養殖特有種,年產量約占全國紫菜的75%以上,年產值達數十億元,主要分布于福建和浙江沿海,同分布于北方的條斑紫菜(P. yezoensis)一起已成為我國的主要人工栽培種,是我國沿海地區的重要經濟作物之一。紫菜不同世代間的形態和生物學特征顯著不同,闡明其不同世代間的代謝機理,將為建立紫菜生產中的生長發育調控技術體系提供理論依據。目前,我國紫菜業在國際市場上具有相當的影響力,這類核心技術的解決,不僅使我國在技術上領先,而且將為經濟發展做出重要貢獻。 中科院海洋所王廣策研究員主持的國家自然科學基金重點項目(項目編號30830015)壇紫菜不同世代光合碳同化途徑的比較分析,立足壇紫菜生產過程中生長發育調控技術體系研究,目前取得重要進展。 該項目系統分析其不同世代碳同化路徑的異同。對紫菜進行高通量測序,獲得低覆蓋全基因組草圖;以此為參考數......閱讀全文
海洋所壇紫菜不同世代光合碳同化途徑比較分析研究獲進展
壇紫菜(Porphyra haitanensis)是中國具有重要經濟價值的海藻養殖特有種,年產量約占全國紫菜的75%以上,年產值達數十億元,主要分布于福建和浙江沿海,同分布于北方的條斑紫菜(P. yezoensis)一起已成為我國的主要人工栽培種,是我國沿海地區的重要經濟作物之一。紫菜不
碳同化
植物利用光反應中形成的NADPH和ATP將CO2轉化成穩定的碳水化合物的過程,稱為CO2同化(CO2 assimilation)或碳同化。根據碳同化過程中最初產物所含碳原子的數目以及碳代謝的特點,將碳同化途徑分為三類:C3途徑(C3 pathway)、C4途徑(C4 pathway)和CAM
什么是碳同化?
二氧化碳同化(CO2 assimilation),簡稱碳同化,是指植物利用光反應中形成的同化力(ATP和NADPH),將CO2轉化為碳水化合物的過程。二氧化碳同化是在葉綠體的基質中進行的,有許多種酶參與反應。高等植物的碳同化途徑有三條,即C3途徑、C4途徑和CAM(景天酸代謝)途徑。
概述碳同化的途徑
早在十九世紀末,人們就知道光合作用需要CO2和H2O,產物是糖和淀粉,但是對于CO2是如何被還原成碳水化合物的具體步驟尚不清楚。直到20世紀40年代中期,美國加州大學的卡爾文(M.Calvin)和本森(A.Benson)采用當時的兩項新技術:放射性同位素示蹤和雙向紙層析,以單細胞藻類作為試驗材料
碳同化的主要途徑介紹
高等植物固定CO2的生化途徑有3條:卡爾文循環、C4途徑和景天酸代謝途徑。
碳同化的羧化階段介紹
核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,與CO2結合,產物很快水解為二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反應過程。Rubisco是植物體內含量最豐富的酶,約占葉中
碳同化的還原階段的介紹
3-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶(PGAK)催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),然后在甘油醛磷酸脫氫酶作用下被NADPH還原,變為甘油醛-3-磷酸(GAP),這就是CO2的還原階段。 羧化階段產生的PGA是一種有機酸,尚未達到糖的能級,為了把PGA轉化成糖,要消耗光反應中產生的同化
碳同化自動催化調節作用
CO2的同化速率,在很大程度上決定于C3途徑的運轉狀況和中間產物的數量水平。將暗適應的葉片移至光下,最初階段光合速率很低,需要經過一個“滯后期”(一般超過20min,取決于暗適應時間的長短)才能達到光合速率的“穩態”階段。其原因之一是暗中葉綠體基質中的光合中間產物(尤其是RuBP)的含量低。在C
光合作用的碳同化
CO2同化(CO2assimilation)是光合作用過程中的一個重要方面。碳同化是通過和所推動的一系列CO2同化過程,把CO2變成糖類等有機物質。高等植物固定CO2的生化途徑有3條:卡爾文循環、C4途徑和景天酸代謝途徑。其中以卡爾文循環為最基本的途徑,同時,也只有這條途徑才具備合成淀粉等產物的能力
植物光合碳同化的基本途徑
大致可分為三個階段,即羧化階段、還原階段和再生階段。羧化階段核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,與CO2結合,產物很快水解為二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反