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磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶pepc基因是C4途径中的关键酶基因。为探究pepc基因对C3植物拟南芥光合特性的影响,本实验以转玉米C4型pepc基因拟南芥和野生型拟南芥为材料,对17个T3代纯合pepc转基因拟南芥株系进行分子生物学鉴定,利用实时荧光定量PCR对pepc基因在转基因拟南芥中的表达及表达量进行测定。在现蕾期对pepc转基因拟南芥株系和野生型植株相应光合酶活性、叶绿素含量、叶绿素荧光、净光合速率等生理生化特征进行检测。并在干旱胁迫条件下测定pepc转基因拟南芥的抗氧化酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖等生理特性。对玉米C4光合途径关键酶基因pepc基因对C3植物拟南芥光合特性影响效应进行了研究,主要研究结果如下:（1）对T2代转pepc基因拟南芥转化植株进行筛选,获得17个高表达T3代纯合pepc转基因拟南芥株系。（2）对17个高表达T3代纯合pepc转基因拟南芥株系进行PCR检测,结果显示pepc基因已成功转入拟南芥基因组中,分别提取T3代纯合pepc转基因拟南芥株系和野生型拟南芥植株的RNA,反转录生成cDNA进行RT-PCR,pepc转基因拟南芥植株和阳性质粒DNA都能扩增出200bp的目的条带。利用实时荧光定量PCR对pepc基因在转基因拟南芥中的表达量进行测定,PC2、PC3、PC5、PC7、PC15、PC16、PC18株系的pepc基因相对表达量较PC17分别高13.60、12.23、11.57、10.34、2.20、3.70、6.34倍,达到显著水平。（3）在现蕾期对17个高表达T3代纯合pepc转基因拟南芥株系和野生型植株进行生理生化特征检测,pepc转基因株系PC2、PC3、PC5、PC9转基因株系的PEPC平均酶活性分别为552.16、438.48、389.76、194.88U/g,较野生型拟南芥植株分别提高了34、27、24、12倍;PC2、PC3、PC5、PC11、PC12、PC13、PC18转基因株系的叶绿素含量较野生型拟南芥植株分别提高了53.17%、57.56%、44.88%、42.44%、49.27%、45.61%、47.07%;pepc转基因株系PC2、PC3、PC5、PC9、PC11、PC12株系的Rubisco平均酶活性较野生型拟南芥植株分别提高了24.07%、23.77%、24.27%、22.09%、22.33%、24%;PC2、PC3、PC5、PC7、PC9、PC11、PC12、PC13、PC18转基因株系的净光合速率较野生型拟南芥植株分别提高了51.85%、43.82%、41.41%、41.58%、36.77%、37.96%、38.97%、36.28%、34.08%,增幅达到显著水平。（4）探究了干旱胁迫条件下转pepc基因拟南生理特性的变化,结果发现,在干旱胁迫处理下,所有株系的SOD、POD、CAT抗氧化酶活性较正常条件下均有所提高;在干旱胁迫下PC1、PC2、PC4、PC8、PC12、PC13转基因株系的SOD酶活性为5.57、5.39、5.26、4.47、4.96、4.11U/mg（pro）,SOD酶活性上升明显;PC1、PC2、PC4、PC8、PC12、PC13转基因株系的POD酶活性为12.7、12.84、11.89、10.54、10.32、9.88KU/mg（pro）/h,pepc转基因株系在干旱胁迫处理下POD酶活性均有提高,其中PC1显著高于其他转基因拟南芥植株。在正常条件和干旱处理下pepc转基因株系SOD酶活性都高于野生型拟南芥植株;PC1、PC2、PC4、PC8、PC12、PC13转基因株系在干旱胁迫条件下的CAT酶活性为1.41、1.38、1.34、1.27、1.25、1.19KU/mg（pro）/h,pepc转基因株系在干旱胁迫处理下CAT酶活性均有提高,其中PC1显著高于其他转基因拟南芥植株。在正常条件和干旱处理下pepc转基因株系CAT酶活性都高于野生型拟南芥植株。T3代纯合pepc转基因拟南芥株系的可溶性糖和可溶性蛋白与野生型没有显著性差异,其丙二醛含量有所降低。（5）通过根癌农杆菌介导法将携带玉米C4光合途径关键酶基因pepc的表达载体（pEXPR-PEPC）导入NC89型烟草幼嫩叶片中,经过愈伤组织和生根诱导获得再生植株,再生植株经过PCR和RT-PCR分子生物学鉴定结果呈阳性,初步判断,pepc基因已导入NC89型烟草植株中,并在烟草中表达。