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马尾松(Pinus massoniana)是我国特有的乡土树种，适应性强，生长快，用途广，具有重要经济和环境价值，所以对其功能基因进行研究，尤其是光合作用相关基因进行的研究和利用具有重要意义。核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（RubisCO）是植物光合作用速率的关键酶也是限速酶，但其活性低，需要RubisCO活化酶（RCA）的活化。本论文以马尾松为材料，对其RCA进行研究，获得了以下结果：通过反转录PCR（RT-PCR）和cDNA末端快速扩增技术（RACE）从马尾松中克隆得到RCA大同工型和小同工型两个基因PMrca1和PMrca（2登录号KF420118和KF420119），长度分别为1816和1953bp，开放阅读框长度分别为1443bp和1323bp，编码480和440个氨基酸。这两个蛋白质都属于AAA+家族（ATPase associated with various cellularactivities），具有RCA特有的结构域和定位于叶绿体的转运肽，且分别和美国红花槭的RCA大同工型和小同工型亲缘性达78%。通过RT-PCR克隆了马尾松RCA大小同工型的基因cDNA全长并通过酶切和T4酶连接将其分别插入到pBI121载体中构建其植物表达载体pBI121-rca1和pBI121-rca2，并通过叶盘法将载体分别转化烟草。通过抗性筛选和分子检测，最终得到9株马尾松RCA大同工型基因转基因烟草植株和7株马尾松RCA小同工型转基因烟草植株。观察转基因烟草和野生烟草的形态学表型发现，与野生型烟草相比，转马尾松RCA小同工型基因的烟草叶片数显著增多，而转马尾松RCA大同工型的烟草的表型变化并不显著，这说明马尾松RCA小同工型在烟草中的过量表达有利于烟草叶片的分化生长，马尾松RCA大同工型对于烟草的生态学表型的影响比较小，并不造成显著变化。通过检测光合作用净速率对光照强度的反应曲线发现，相对于野生型烟草，转马尾松RCA大同工型基因的烟草和转马尾松RCA小同工型基因的烟草的最大光合速率分别上升36%和23%，表观量子系数也分别提高了32%和16.2%，但同时二者的光饱和点都提前37.5%，且暗呼吸速率则和光补偿点大幅下降。这说明马尾松RCA大小同工型都能提高烟草光合作用速率和对光能的利用能力与敏感性，同时其过量表达会造成烟草暗呼吸速率增大。通过gateway技术分别构建了马尾松RCA大同工型和小同工型与绿色荧光蛋白的融合蛋白的植物表达载体。通过酶切和T4连接的方式将马尾松RCA大小同工型基因插入到了pET-28a质粒中构建了其原核表达载体，通过诱导表达发现该原核表达载体的最佳IPTG浓度为1.0mM，适宜的导时间为8h。