项目名称：CO2倍增条件下三江平原小叶章光合蛋白分析及相关基因功能验证研究

项目级别：院所基本应用技术研究专项

起止时间：2013.09-2016.12

参加人员：韩 辉、曲彦婷、李 黎等

项目介绍：随着近年来大气中CO₂浓度急剧增加，人们对CO₂浓度升高对植物光合作用影响开始关注。长时间生长在高浓度CO₂下却使某些植物光合能力下降，出现了光合适应现象。有研究表明，植物对于CO₂浓度升高响应是通过增加植物光合作用和减小气孔导度来实现的。长时间生长在高浓度CO₂下使某些植物光合能力下降，出现了光合适应现象。这种现象产生的机理尚无定论。大量研究试图通过对植物生理水平的分析来解释植物是如何响应高浓度CO₂的。但是由于植物响应高浓度二氧化碳是一个十分复杂的过程，其中涉及到了很多的调节蛋白、信号转导的组分和其他一些生物分子，所以从生理水平上研究得到的信息非常有限。而蛋白质直接负责细胞功能和表型，也是植物各种代谢过程包括对外界信号响应的执行者。因此，蛋白质组学为研究植物响应高浓度二氧化碳的机制提供了一条很好的途径。项目研究了CO₂浓度倍增条件下，小叶章光合生理特性的变化趋势、小叶章叶片蛋白质组变化，重点分析了小叶章响应高浓度CO₂的光合差异蛋白表达量及功能、克隆出参与光合作用的关键光合酶基因pepc并对其功能进行生物信息学验证分析。通过本项目的研究，分析了高浓度CO₂对小叶章叶片蛋白质组的影响，鉴定出参与小叶章光合适应相关的蛋白质分子成员，明确了它们在各自代谢途径中的功能，探讨了小叶章在CO₂浓度升高下可能的光合适应机理，为揭示植物光合作用对CO₂浓度升高的响应机制提供基础依据。