乙醇酸氧化酶（Glycolate oxdase，简称GLO）是光呼吸代谢的关键酶，生物信息学分析表明：水稻基因组中至少有6条可能编码GLO的相似序列，分别位于第三、四、七和八号染色体。其中位于4号染色体的GLO2和位于8号染色体的GLO6起始密码子还没有被识别。目前，GLO的分子生物学研究还是比较薄弱，GLO家族成员的功能和作用机理尚不清楚。深入研究可望发掘GLO的新生物学功能。本文采用RNAi和超表达技术，从转录水平调控GLO3和GLO5的表达，然后观测转基因植株的表型及生理生化变化。获得以下主要结果：　　 1.超表达GL03转基因植株的构建　　 从水稻叶片和根中提取总RNA，根据GL03的基因序列设计特异引物，通过RT-PCR从水稻根的cDNA中扩增得到GLO3完整的ORF。将其插入pOX载体质粒中构建组成型超表达载体。转化水稻后经潮霉素筛选和PCR检测，确定目的片段已经整合到了水稻基因组中。　　 2.转基因后代的鉴定　　 GLO3和GLO5转基因植株与野生型相比，表型上均无明显差异。通过半定量RT-PCR，从转录水平鉴定了转基因植株，由此筛选出转录调控水平比较理想的超表达和干涉株系。GLO3超表达相应的各转基因株系为：GLO3pox3、GLO3pox4和GLO3pox5;GLO3特异干涉株系为：GLO3-i-2和GLO3-i-3；GLO5超表达株系为：GLO5-O-4和GLO5-O-7：以及GLO5干涉株系为：GLO5-i-6和GLO5-i-1O。　　 3.GLO3和GLO5在乙醇酸氧化酶活性中的作用　　 选择转录水平明显下调的GLO3干涉株系，测定其乙醇酸氧化酶比活。结果表明：GLO3干涉植株叶片中乙醇酸氧化酶活性与野生型相当，并无明显差异；而GLO3过表达植株叶片中，一定程度上增强了其乙醇酸氧化酶活性。GLO5的转基因材料中，GLO5干涉植株叶片的GLO活性并无下降；而GLO5超表达植株叶片活性却有30％到40％的下降。这可能由于GLO5过表达片段与GLO1或GLO4的相似性较高，造成了对其转录盾水平的共抑制。　　 4.GLO3与植物草酸积累的关系　　 草酸可以在某些植物体内大量积累，一般认为叶片是草酸合成的主要场所，但是其合成途径尚未有定论，光呼吸乙醇酸/乙醛酸氧化途径一般被认为是草酸合成可能途径之一。在GLO3转基因植株中，调控GLO3表达水平，水稻叶片中氧化乙醛酸的活性受到较明显的影响，而叶片中草酸的含量也随着氧化乙醛酸的活性的提高而上调。GLO3可能是调控草酸积累的关键基因。