本发明公开了一个稗草的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因及其编码蛋白与应用,本发明提供的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因是下述核苷酸序列之一:1)序列表中SEQ ID №:1;2)在高严谨条件下可与序列表中SEQ ID №:1限定的DNA序列杂交的核苷酸序列,该基因编码的蛋白是下述氨基酸残基序列之一:1)序列表中的SEQ ID №:2;2)将序列表中SEQ ID№:2的氨基酸残基序列经过一至十个氨基酸残基的取代、缺失或添加且具有提高植物光合作用效率的蛋白质。本发明的稗草的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因可显著提高植物的光合作用效率,将在提高农作物的产量中发挥重要的作用。