大型海藻是海洋初级生产力的一部分。在近岸碳循环中起重要作用。一些海藻的光合作用仅利用CO2，类似于C3植物。但是大多数海藻可利用HCO3-。通常借助于细胞表面的碳酸酐酶将HCO3-转化成CO2然后吸收和加以固定。 

在光合固碳过程中，藻类包括海洋和淡水藻类，像陆地高等植物一样，以CO2为Rubisco的羧化底物。虽然CO2的分压在水中与在大气相比没有明显差别，但是水环境和陆生环境有很大差别，在水环境中CO2的扩散速率比在空气中慢很多。现在大气CO2浓度为360μmol-1与大气平衡时海洋表层水中无机碳浓度为2mmol/L，18 o大约95%的无机碳形成为HCO3-，CO2为10μmol-1[3]。这个浓度比Rubisco饱和时所需的CO2浓度差很多，因此在缺乏CO2浓缩机制（CCM）情况下，海洋浮游生物即使是在光照充足时其生长也将受到CO2的制约。

在集胞藻CO2浓缩机制(CCM)中，羧酶体将 1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶 (RubisCO)和碳酸酐酶包裹在其中，不仅可以阻止O2进入酶的活性位点，同时又可以提高1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶 (RubisCO)周围 CO2的浓度。根据所含1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶 (RubisCO) 的不同，可将羧酶体分为两种：α-羧酶体和β-羧酶体。

Gateway技术是基于已研究的非常清楚的λ噬菌体位点特异重组系统（attB x attP →attL x attR）[8]。Gateway技术分两步：BP和LR。BP反应是利用一个attB DNA片段或表达克隆和一个attP供体载体之间的重组反应，创建一个入门克隆[9-10]。LR反应是一个attL入门克隆和一个attR目的载体之间的重组反应，用来在平行的反应中转移目的序列到一个或更多个目的载体[9-10]。

本研究中虽然并没有用到拟南芥，但是我们研究的目的中有涉及到，并且拟南芥也是模式植物中的代表之一，因此，简单的介绍一下拟南芥的特点。在常见的植物模型中拟南芥的基因组是最小的[11]。早在2000年，完成了拟南芥的全基因组测序和分析，也是第一个被完成基因组测序的植物[12]。拟南芥研究的相关遗传方法和生化分子技术都已经相当成熟了，尤其是其基因图位克隆技术和转基因技术，对于拟南芥基因结构和功能的研究提供了很大便利[13]。自然界中拟南芥分布广，种群大，可以提供丰富的种质资源。

1. 材料和方法

1.1实验材料

1.1.1菌株

大肠杆菌Trans5α感受态细胞由周口师范学院生命科学与农学学院的植物遗传与分子育种重点实验室提供。

1.1.2质粒载体

集胞藻6803CCM相关基因组DNA由周口师范学院生命科学与农学学院植物遗传与分子育种重点实验室提供。

质粒载体pDONR207和35ss-GW-3HA由周口师范学院生命科学与农学学院植物遗传与分子育种重点实验室提供。