光合作用是地球上最大规模的能量和物质转换过程，是几乎一切生命生存和繁衍的物质基础，被诺贝尔基金会评为是“地球上最重要的化学反应”。随着世界人口的不断增加、耕地面积的不断减少，如何提高作物产量成为首要问题。相比于水稻、小麦等C3植物，C4植物中花环型结构的存在，使得CO2得以在维管束鞘细胞里进行浓缩，从而提高光合作用效率。以前科学家们致力于通过传统杂交和基因工程手段将一种或几种C4途径核心酶导入C3植物，但并未取得突破性进展，而今我们希望能从花环型结构的形成入手，来研究C4光合作用机制。两栖类的淡水性水草大莎草（Eleocharis baldwinii），水生条件下为C3-C4中间型;陆生则为C4光合类型，具有花环型结构。本研究对水生型大莎草用不同浓度的NaC1、PEG-6000进行诱导，并从解剖学和酶学两方面进行进一步研究，试图解释花环型结构的成因。同时又以狐尾草（Setaria viridis）为材料，选取来自大莎草、狐尾草等转录组测序数据中的C3/C4差异表达基因，构建干涉载体，进行农杆菌遗传转化。进一步优化了组织培养和遗传转化体系，为探索C4光合发育进程中的关键基因打下了一定基础。　　本研究得到的主要结果如下:　　1.对陆生型，水生型，以及NaCl、PEG-6000处理的水生型大莎草进行解剖结构观察、叶绿素含量测定以及C4循环关键酶活性测定，结果显示0.4％ NaC1、3％ PEG-6000溶液能够诱导水生型大莎草出现类C4表型，长出新的花环型结构。　　2.根据转录组的数据信息，我们挑选了18个差异表达基因，针对狐尾草内源基因构建RNAi干涉载体，并进行了狐尾草遗传转化。目前，我们筛选获得了编号分别为ds1-1，ds3-1，ds4-1，ds5-1，ds6-1，ds7-1，ds7-2, ds9-1, ds10-1的T0代植株，但有待进一步鉴定阳性植株。　　3.为了改善愈伤状态，我们调整了原培养基中的细胞分裂素与生长素的类型和相对比例，或添加相关培养附加物。但以40 g蔗糖来取代麦芽糖时，愈伤组织的质量获得改善，表明蔗糖的加入更适合狐尾草成熟种子的诱导培养。