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乙醇酸氧化酶OsGLO3;Glycolate oxidase>>>RiceData
发布日期:2025-01-07 15:50 点击次数:62
OsGLO3(Os04g0623500, Zhang et al. 2017)...
乙醇酸氧化酶(GLO)是光呼吸代谢中的重要酶,水稻基因组中预测有4个GLO同工酶基因:GLO1-3。GLO1、GLO3和GLO4能发生互作(Zhang et al. 2012)。
华南农业大学彭新湘课题组利用水稻自身的3个基因,乙醇酸氧化酶OsGLO3、草酸氧化酶OsOXO3和过氧化氢酶OsCATC,成功构建了一条光呼吸支路,简称GOC支路。通过多基因转化技术成功将GOC支路导入水稻并定位至叶绿体中,由此使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内被催化为草酸并最终完全分解为CO2,从而形成一种类似C4植物的光合CO2浓缩机制,由此提高水稻的光合效率和产量(Shen et al. 2019)。
【突变体表型】
GOC工程水稻的光合效率、生物量、早造稻谷产量分别提高了15-22%、14-35%、7-27%,但结实率降低。同时,GOC植株还表现出了许多类似于长期生长在高CO2环境条件下的表型,如叶片含糖量和叶绿素含量增加,叶绿体体积增大,淀粉粒数量增加、体积增大,糖类代谢相关基因上调表达等。更有趣的是,GOC水稻叶片中的氮素含量也表现出显著提高,这意味着光呼吸代谢的分流也可能减少了氮损耗从而提高了植物的氮素利用效率。研究还发现,GOC水稻在高光条件下更有优势(Shen et al. 2019)。
【定位与克隆】
【时空表达谱】
OsGLO3主要在水稻根部表达(Zhang et al. 2012)。
【亚细胞定位】
叶绿体(Shen et al. 2019)
【生物学功能】
OsGLO3具有乙醇酸氧化酶活性和乙醛酸氧化活性,既能氧化乙醇酸也能氧化乙醛酸,能将乙醇酸经两步氧化成草酸(Zhang et al. 2012; Shen et al. 2019)。【相关登录号】contigs及其产物:AP014960↘BAS91083, BAS91084
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