水稻光合生理限制因素及改善途径研究

摘要

光合作用是复杂的生物合成过程,是决定水稻产量潜力的重要因素.提高水稻产量的方向已经由以往的挑选最佳株型和提高收获指数转向提高光合速率或者光利用率.本文综述了水稻光合作用的光反应与暗反应过程中的生理限制因素,归纳了提高光合效率的多种潜在途径,包括:优化冠层中叶绿素分布梯度,增加Rubisco酶的羧化活性,减少光呼吸消耗,平衡RuBP的再生和羧化能力等.也从实践角度探讨了遗传改良中可能的靶标生理途径,包括:降低Rubisco酶的加氧活性,提高叶肉导度以及构建C4水稻.相对于C3光合途径,C4光合途径具有C02浓缩机制,从而有更高效的光合速率以及光能利用率,通过基因工程技术将C4关键光合酶/基因引入水稻,对提高水稻光合效率有很大的帮助.