《表1 藜科碱蓬属植物单细胞C4光合作用速率及有关参数》

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《创造“玉米稻”:禾谷作物高产优质的一个新战略》

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一些学者（Voznesenskaya等2001；Edwards等2008）发现单细胞内可以进行C4光合作用（single-cell C4 photosynthesis），可见花环结构不是陆生植物C4光合作用所必需的，通过遗传工程手段将这种单细胞内C4光合作用系统引入水稻的想法由此而生。进行单细胞C4光合作用的植物虽然没有花环结构，但是2次羧化反应还是在空间上分开的，催化初次羧化反应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase，PEPC）在细胞质中，而催化二次羧化反应的核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase-oxygenase，Rubisco）和催化四碳双羧酸脱羧的NADP-苹果酸酶（NADP-malic enzyme，NADP-ME）或磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase，PEP-CK）在叶绿体中（图1），导致叶绿体内CO2浓度上升，从而实现高效的C4光合作用（表1，Edwards等2008）。