转酮醇酶(Transketolase，TK)是一种焦磷酸硫胺素依赖性酶，参与高等植物的卡尔文循环，在很大程度上控制着光合碳固定和RuBP再生。为了探明TK对光合作用的调控机理，本文以‘津优3号’黄瓜（Cucumis sativaL.）为试材，克隆TK基因，分析其基因表达特性;构建正、反义表达载体，通过农杆菌介导法转化黄瓜，系统分析其基因功能和转基因植株在日光温室中的应用潜力。主要结果如下:　　1.利用同源序列设计简并引物，通过RT-PCR法从黄瓜叶片克隆到TK基因的中间片段，大小为526 bp，通过Race法获得该基因全长，大小为2368 bp，ORF为2229 bp，编码742个氨基酸，分子量为80.62 kDa，在Genbank上登录号为JF972598，命名为CsTK。　　2.氨基酸同源序列比较发现，黄瓜的TK氨基酸序列与玉米、烟草、马铃薯、侧茎头菊和拟南芥的TK氨基酸序列同源性分别为87％、92％、93％、83％和89％。在TK氨基酸的N-末端有一段富含丝氨酸的氨基酸序列，可以识别叶绿体，保证TK顺利进入叶绿体。　　3.构建了原核表达体pET-CsTK,并在大肠杆菌BL21(DE3) plysS中诱导表达。以重组蛋白免疫Ba1b/c雌性小白鼠，制备抗体，效价为1∶500，可以检测CsTK在蛋白水平上的表达。　　4.Real-time PCR和Western杂交结果显示，TK在黄瓜叶、茎、果实和根中均有表达，其中叶片中表达量最高;在不同叶位中以上数第4片展开叶表达量最高，显著高于顶部叶和基部叶的表达量，中位叶的活性也显著高于顶部叶和基部叶;晴天条件下，黄瓜功能叶片的TK基因表达量和活性日变化与Pn的日变化趋势一致，呈单峰曲线型，其高峰出现在14:00，说明TK参与黄瓜叶片Pn日变化。　　5.TK基因受高温强光(40℃/1600μmol·m-2·s-1)和低温弱光（5℃/100μmol·m-2·s-1）诱导，说明TK与黄瓜对短时温光胁迫的防御机制有关;低温弱光胁迫时间超过24 h时，其基因表达量和酶活性趋于下降，可见，TK对高温强光的忍受能力要高于其对低温弱光的忍受能力，长时间低温弱光导致黄瓜TK活性和基因表达量下降是引起其Pn降低的重要原因之一。　　6.将获得的TK基因全长与含有35 S的pBI121载体重组，分别构建了正、反义表达载体，通过农杆菌介导法转化黄瓜子叶节，用Real-time PCR和Western杂交法对具有卡那抗性的转基因黄瓜植株检测，结果显示，转正义植株中的CsTK过量表达，而转反义植株中表达量显著下降。　　7.正义转基因黄瓜种子饱满，发芽率与野生型的差异不显著;而反义株系的种子干瘪，发芽率低。CsTK过量表达可使黄瓜叶片的TK活性、Pn及卡尔文循环其他酶活性与mRNA表达量显著升高，碳水化合物积累量增多，初花期提前2d，雌花比例显著提高，前期产量明显增加;CsTK沉默时，结果相反。　　8.低温弱光胁迫6h时，黄瓜叶片的Pn显著降低，电解质渗漏率(EL)明显升高。转正义黄瓜植株的Pn的降低程度和EL升高程度显著低于野生型的;而转反义植株的Pn和ψPSⅡ降低幅度和电解质渗漏率的升高幅度显著高于野生型的。可见，CsTK的过量表达可以提高黄瓜植株的低温弱光耐性，而基因沉默，结果相反。