花叶矢竹叶绿体psbD基因的克隆与功能分析

植物叶绿体光系统Ⅱ是植物进行光能转化、水的裂解和释放氧气的重要蛋白复合物,psb D基因编码光系统Ⅱ(PSⅡ)作用中心蛋白D2,D2和D1构成的异源二聚体上结合着与电子传递有关的大部分辅助因子和色素分子。以花叶矢竹Pseudosasa japonica f.akebonosuji为材料,提取总DNA,聚合酶链式反应(PCR)扩增psb D基因全长序列(Pj-psb D)。序列分析表明:其开放阅读框(ORF)为1 059 bp,编码352个氨基酸,相对分子质量为39.59 k D,等电点为5.34,有6个跨膜结构,有别于高等植物中psb D蛋白普遍存在的5个跨膜区。psb D还具备有多个与光合作用有关的结构域和功能位点。本实验用荧光定量PCR技术检测了花叶矢竹叶片3个不同生长阶段和3种叶色中psb D基因的表达量。分析表明:在花叶矢竹叶片生长发育时期,为了满足叶片生长发育和叶绿体的形成的需要,psb D基因表达量逐步提高。研究还发现:psb D在白叶中的表达量显著高于绿叶,这可能与植物的光保护机制有关,降低强光对白色和部分白叶的光合系统的损伤。     

不同叶色矢竹叶片反射光谱及光化学特性

  目的  通过解析矢竹Pseudosasa japonica不同叶色叶片反射光谱特性、光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)特性之间的差异,探索不同叶色竹种光合能力差异,从生理角度分析矢竹叶色变异特性并为进一步探究叶色变异机制奠定基础。  方法  取生长健壮的矢竹叶片(GL)、花叶矢竹P. japonica f. akebonosuji复绿叶片(AL)、花叶矢竹条纹叶片[(SL)包括白色部分(SA)和绿色部分(SG)]、曙筋矢竹P. japonica f. akebono(VL)4种不同叶色叶片为材料,测定光合色素质量分数、叶绿素归一化指数(ChlNDI)、光化学植被指数(PRI)、快速荧光动力学参数及820 nm相对吸收值。  结果  叶片叶绿素质量分数从大到小依次为GL、SL、VL、AL;不同叶色矢竹叶片的叶绿素归一化指数、光化学植被指数变化趋势一致,从大到小依次均为GL、SG、VL、SA、AL;4个色叶的光系统Ⅰ最大氧化还原能力从大到小依次为GL、VL、SG、AL;花叶矢竹复绿叶、条纹绿叶和曙筋矢竹都具有叶绿素荧光曲线动力学活性,但光系统Ⅱ反应中心开放降低程度与矢竹差异显著(P＜0.05),能量用于电子传递份额变小;缺乏叶绿素使得单位反应中心吸收的光能不断增加,可能是因为它需要更多的反应中心来应对其较低的转化效率,但最大光化学效率(F_v/F_m)和叶片性能指数(PI_ABS)都逐渐降低,可能是光系统Ⅱ反应中心发生可逆失活,能吸收光能但不能推动电子传递。  结论  叶色变异导致矢竹叶片光合色素质量分数存在差异,进而影响叶绿素归一化指数和光化学反射指数特征参数,叶绿素缺乏会影响光系统Ⅱ活性反应中心发生可逆性失活。花叶矢竹条纹叶片反应中心较少,但仍具有较好的光系统Ⅱ活性和叶绿素水平,维持较好的光合能力,这可能与其独特的花叶性状有关。图8表2参31     

不同发育阶段斯氏副柔线虫比较转录组学分析

【目的】探明不同发育阶段骆驼斯氏副柔线虫的转录组差异,了解不同发育阶段虫体在功能分类和代谢通路等方面的生物学特征,挖掘生长发育相关功能基因,丰富寄生性线虫转录组学信息。【方法】采用Illumina Hi Seq2000TM高通量测序技术对斯氏副柔线虫虫卵、第三期幼虫和雌虫进行转录组测序,构建3个样本的c DNA文库,评估建库质量;利用Trinity软件对所得序列进行De novo组装及组装效率评估;之后对获得的有效序列进行功能注释及相关生物信息学分析。【结果】测序及组装后虫卵、第三期幼虫和雌虫分别获得47 717、76 342和54 624个Unigenes,在虫卵和第三期幼虫比对中共有33 579个差异表达基因,其中表达上调的基因有20 477个,表达下调的基因有13 102个;在雌虫和第三期幼虫比对中共有32 199个差异表达基因,其中表达上调的基因有9 293个,表达下调的基因有22 906个。将成对比较的差异表达基因分别进行GO功能分类,其中虫卵和第三期幼虫比对中有6 617、3 891和8 755个Unigenes,雌虫和第三期幼虫比对中有7 043、3 686和10 177个Unigenes分别注释到生物过程、细胞组成和分子功能三大类中;通过KEGG pathway数据库分析,虫卵和第三期幼虫比对中有6 521个差异表达基因参与到251条通路中,显著富集MAPK信号通路、Wnt信号通路和氧化磷酸化等通路,雌虫和第三期幼虫比对中有6 528个参与到251条通路中,显著富集新陈代谢通路、DNA复制和细胞周期等通路。差异表达基因功能聚类分析中,雌虫和虫卵在调控生长速率和生殖发育等方面高表达;第三期幼虫在防御机制和糖类代谢等方面高表达;且3个发育阶段均在胚胎发育,胚后发育中富集高表达,其中在胚胎发育和胚后发育中分别有242和202个相关功能基因在3个发育阶段都表达,这些基因可能在胚胎(后)发育过程中起核心作用。此外,获得了9种异时性基因(如:LIN-28、LIN-14和RHEB-1等)、48个核激素受体(NHRs),包括NHR-49,NHR-48,NHR-40,NHR-1等以及36个锌金属蛋白酶(NAS),包括NAS-36、NAS-33和NAS-14等,并对其在斯氏副柔线虫虫卵、第三期幼虫和雌虫中的富集程度进行分析,发现这些基因在维持线虫正常生长发育过程中发挥关键作用,【结论】利用RNA-seq技术对3个发育阶段的斯氏副柔线虫进行测序和生物信息学分析,研究了不同发育阶段虫体的差异表达基因在GO功能分类、KEGG代谢通路和基因功能聚类等方面的生物学特性,筛选出多种异时性基因和发育相关重要基因,为后续开展斯氏副柔线虫功能基因组学研究,虫体与宿主互作、致病机制、免疫逃避等研究提供了理论依据。     

毛竹Phyllostachys edulis retrotransposon 7（PHRE7）转座子的克隆与鉴定

长末端重复序列（LTR）反转录转座子广泛存在于植物基因组中,本质是一段可移动的脱氧核糖核酸（DNA）序列。大多数LTR反转录转座子在外界环境变化下能够被激活转录,对环境变化做出响应。为研究毛竹基因组中的LTR反转录转座子的转录活性及在非生物环境胁迫下表达量的具体变化,克隆和鉴定了1个毛竹Phyllostachys edulis反转录转座子PHRE7。该转座子全长为6 073 bp,属于Ty1-copia家族中的Tork分支,LTR序列相似性为96.7%,插入时间为126.923万a前。对毛竹实生苗分别进行辐照（30,50,70 Gy）,甲基化抑制剂（50,100,150 μmol·L-1）,高温（42℃）,低温（4℃）,高盐（0.1,0.2,0.3 mol·L-1）等5种不同胁迫处理,通过定量荧光聚合酶链式反应（PCR）检测,PHRE7在INT,RT和RH等3个结构域中的表达量仅在辐照及0.2~0.3 mol·L-1高盐处理下随处理强度的上升而下降,其余所有处理（甲基化抑制剂、高温、低温、高盐0.1~0.2 mol·L-1）的表达量都随处理强度呈上升趋势。这些结果表明:PHRE7转座子是一个具有转录活性的LTR反转录转座子,且外界非生物环境胁迫对其表达模式有较大影响,表明PHRE7转座子能够响应外界环境变化。     

细胞自噬相关基因在水稻纹枯病菌菌核发育过程中的定量分析

在前期研究中,采用RNA-seq技术获得了在水稻纹枯病菌菌核发育过程中差异表达的6个自噬相关基因,为阐明这些基因在水稻纹枯病菌菌核发育过程中的表达模式,提取了菌核发育过程中3个阶段的RNA,根据特异基因的序列设计引物,采用实时荧光定量PCR技术分析这些基因的表达谱。结果表明,丝氨酸/苏氨酸激酶和ssp1、ATG13和Vam6基因的表达量在白色菌核形成阶段的表达量显著升高,而在菌核发育成熟阶段的表达量明显下降。而丝氨酸/苏氨酸-蛋白磷酸酶基因和丝氨酸/苏氨酸激酶受体相关蛋白基因的表达量在菌核发育阶段呈现出连续下降的趋势。研究发现这6个与细胞自噬有关的基因的表达谱与转录组测序的结果一致,表明转录组测序的结果可靠;同时也表明了这些基因高度响应了菌核的发育过程。     

秀珍菇原基形成相关基因PpFBD1的克隆与表达研究

前期研究中通过对秀珍菇经低温诱导后不同发育阶段样本进行转录组测序及差异表达基因分析发现,ID为Cluster-6377.64510的基因(命名为PpFBD1)在原基形成前期的样本中高表达。为进一步了解分析其表达特性及功能,根据转录组测序结果设计特异性引物,利用RT-PCR技术从秀珍菇中克隆获得了该基因的cDNA全长。该基因由342个核苷酸组成,编码一个由113个氨基酸组成的蛋白,蛋白相对分子质量约11 ku。进化树分析显示,PpFBD1编码蛋白与糙皮侧耳hydrophobin1编码的疏水蛋白亲缘关系最近。Gene Ontology功能分析表明,PpFBD1主要参与真菌类细胞壁的合成。荧光定量RT-PCR检测显示,该基因在菌丝体经低温诱导后恢复至室温阶段(原基形成前期)表达量最高,这表明其可能参与调控秀珍菇原基形成过程。本研究结果为阐明秀珍菇原基形成机制提供参考。     

异色瓢虫3个小分子热激蛋白序列及低温诱导表达分析

【目的】异色瓢虫(Harmonia axyridis)是一种重要的捕食性天敌昆虫,广泛应用于农林害虫的生物防治中。本研究旨在分析探索低温胁迫条件对3个小分子热激蛋白(small heat shock protein,s HSP)抗寒基因相对表达量的影响,为异色瓢虫低温冷藏及其抗寒机制研究提供科学依据。【方法】在转录组获得异色瓢虫基因序列的基础上,根据特异性引物获得HaHSP47.74(基因登录号:KX161871)、HaHSP21.53(基因登录号:KX161873)和HaHSP21.52(基因登录号:KX161874)基因c DNA的开放阅读框序列(open reading frame,ORF),采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,q RT-PCR)技术测定异色瓢虫3个s HSP基因在不同发育阶段、短时降温和短时降温后恢复处理、低温储存处理下以及不同色斑的表达水平。【结果】在不同发育阶段处理中,HaHSP47.74和HaHSP21.53在蛹期及成虫期高表达;HaHSP21.52在4龄幼虫第4天表达量显著高于对照组。在短时降温处理中,HaHSP47.74在降温至0℃和-5℃时表达量显著高于对照组;HaHSP21.53和HaHSP21.52在降温过程中表达量显著降低。在短时降温后恢复处理中,3个s HSP基因表达量无显著差异。在低温储藏条件下,实验种群:黑底雌瓢虫HaHSP47.74表达水平在储存第5天时显著升高,黄底雌瓢虫HaHSP47.74在储存5—15 d时表达量显著升高;黑底雌瓢虫HaHSP21.53在储存5—20 d时显著性高表达,黄底雌瓢虫HaHSP21.53在15 d时显著性高表达;黑底和黄底雌瓢虫HaHSP21.52无显著性高表达;越冬种群:黑底和黄底雌瓢虫HaHSP47.74、HaHSP21.53、HaHSP21.52在低温储存中均无显著性高表达。【结论】s HSP在异色瓢虫发育阶段可能发挥着作用。短时降温胁迫能够诱导s HSP基因高表达。实验种群在低温储存条件下HaHSP47.74和HaHSP21.53均出现了显著性高表达,表明这两个基因在瓢虫受到冷驯化时起到了作用。此外,不同色斑型异色瓢虫的抗寒机制和抗寒能力有所差异。     

基于RNA-seq数据分析玉米抗虫响应基因的可变剪接事件

采用Illumina Hiseq~(TM)分别对黏虫取食的玉米叶片及对照组材料进行转录组测序,鉴定和分析响应黏虫取食基因的可变剪接事件。结果表明,对照组中鉴定出15 701个基因对应79 363个可变剪接事件,黏虫取食组中鉴定到11 791个基因的39 385个可变剪接事件。2组玉米基因组在不同的可变剪接类型中,均是以第1个外显子可变剪切、最后1个外显子可变剪切、单内含子滞留和可变5′或3′端剪切4种类型为主。对2组发生可变剪接事件的基因进行比对发现,黏虫处理组新增加了1 121个可变剪接基因,差异表达分析鉴定出177个表达显著差异的可变剪接基因。GO功能富集分析表明,发生可变剪接的差异基因主要富集于氧化还原酶活性、转移酶活性、DNA结合、ATP结合、代谢过程、以DNA为模板的转录及调控相关的功能,表明这些可变剪接差异表达基因参与了玉米的抗虫响应过程。     

甲状腺激素受体TRαA基因在牙鲆不同变态发育阶段中的表达差异

为了探讨甲状腺激素受体TRαA基因在牙鲆不同变态发育阶段中的表达差异,以及甲状腺激素T4和硫脲处理对TRαA基因表达的影响,采用了半定量RT-PCR法测定牙鲆不同发育阶段头部甲状腺激素受体TRαA mRNA水平。结果显示,牙鲆不同变态发育阶段甲状腺激素受体TRαA基因表达存在明显差异,从受精卵到变态期TRαA表达量呈缓慢增加趋势,到24日龄出现第一个表达高峰,随后表达量下降,30日龄之后随日龄增加表达量又逐渐增加,至变态高峰期38日龄出现第二个表达高峰,而且高于第一个表达高峰,至成鱼表达量再次下降至较低水平。甲状腺激素T4处理组和硫脲处理组与同日龄正常组相比,TRαA的表达也有明显差异,在甲状腺激素T4处理组中TRαA表达降低,而在硫脲处理组中TRαA表达反而增高。甲状腺激素T4对变态期牙鲆TRαA基因转录可能有下降调节作用。     

Modeling leaf color dynamics of winter wheat in relation to growth stages and nitrogen rates

The objective of this work was to develop a model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat in relation to crop growth stages and leaf positions under different nitrogen (N) rates. RGB (red, green and blue) data of each main stem leaf were collected throughout two crop growing seasons for two winter wheat cultivars under different N rates. A color model for simulating the leaf color dynamics of winter wheat was developed using the collected RGB values. The results indicated that leaf color changes went through three distinct stages, including early development stage (ES), early maturity stage (MS) and early senescence stage (SS), with respective color characteristics of light green, dark green and yellow for the three stages. In the ES stage, the R and G colors gradually decreased from their initial values to steady values, but the B value generally remained unchanged. RGB values remained steady in the MS, but all three gradually increased to steady values in the SS. Different linear functions were used to simulate the dynamics of RGB values in time and space. A cultivar parameter of leaf color matrix (M_RGB) and a nitrogen impact factor (FN) were added to the color model to quantify their respective effects. The model was validated with an independent experimental dataset. RMSEs (root mean square errors) between the observed and simulated RGB values ranged between 7.0 and 10.0, and relative RMSEs (RRMSEs) ranged between 7 and 9%. In addition, the model was used to render wheat leaves in three-dimensional space (3D). The 3D visualizations of leaves were in good agreement with the observed leaf color dynamics in winter wheat. The developed color model could provide a solid foundation for simulating dynamic crop growth and development in space and time.     

新型不育系全龙A的选育与研究

 选用 30 0 Gy6 0 Co- γ射线辐照保持系龙特甫 B(龙 B)干种子 ,诱发产生各类叶色突变 ,从中选择苗期白化、后期转绿的突变株为亲本 ,与龙特甫 A(龙 A)杂交、回交 ,育成了 1个带白化标记的新不育系全龙 A。全龙 A及其保持系全龙 B苗期第 1～ 3叶表现周缘白化 ,白化部分约占整张叶片的 1/ 3～ 1/ 2 ,第 4叶开始白化面积逐渐减少直至完全转变为绿色。全龙 A农艺性状和异花授粉特征与龙特甫 A相仿 ,表现大穗大粒、包颈轻、柱头外露率高、开花习性好。与多系 1号等恢复系配组测定表明 ,全龙 A具有与龙特甫 A相仿的配合力。在此基础上 ,还讨论了该类叶色标记在杂交水稻中的应用前景     

水稻斑马叶突变体zebra524的表型鉴定及候选基因分析

【目的】对水稻斑马叶突变体zebra524进行表型鉴定和候选基因分析,为进一步探讨该基因功能及在农业生产上的应用奠定基础。【方法】用甲基磺酸乙酯（EMS）诱变粳稻品种日本晴建立突变体库,从突变体库中筛选得到1份苗期为斑马叶的突变体,该突变体被命名为zebra524。对突变体的表型进行系统观察,并调查其主要的农艺性状。然后,分别测量突变体苗期和孕穗期的叶片及灌浆期籽粒颖壳的光合色素含量。将突变体分别与正常绿色品种进行杂交,并调查杂交F1叶色表型和F2群体叶色分离情况。利用zebra524×冈46B的F2作为定位群体,对zebra524突变体进行基因定位和候选基因遴选,并进行DNA测序验证及编码蛋白序列同源性分析。【结果】zebra524突变体表现为苗期叶片白色和淡绿色横向相间的斑马叶,孕穗期叶片上白色的区域完全转变为淡绿叶并且新长出的叶子表现为淡绿色,抽穗至灌浆结实期籽粒的颖壳苍白色,成熟期节呈褐色、节间基部呈粉红色、胚和颖果基部呈橙红色以及在黑暗条件下培养萌发的胚芽呈橙红色。该突变体苗期及孕穗期叶片叶绿素含量分别降低82.8%和20.9%,类胡萝卜素含量分别降低64.7%和32.6%;灌浆结实期籽粒颖壳的叶绿素和胡萝卜素含量分别降低38.1%和42.8%。成熟期,zebra524突变体的株高、每穗着粒数、结实率和千粒重比野生型分别减少12.3%、9.5%、13.0%和5.4%。zebra524突变体F1的植株叶片表现为正常的绿色,杂交F2群体中正常植株与突变植株分离明显,正常叶色植株数目与突变植株数目的比值接近3﹕1,表明zebra524的突变性状是由1对隐性核基因控制。该突变基因被定位于第2染色体短臂上的SSR标记RM7082和InDel标记Y2之间,遗传距离分别为0.5 cM 和1.7 cM,这2个标记之间的物理距离约为235 kb。序列分析发现,zebra524突变体在LOC_Os02g09750编码区第235碱基处碱基G突变为碱基T,使得编码蛋白的氨基酸序列第79位甘氨酸（Gly）突变成半胱氨酸（Cys）。【结论】zebra524的突变基因与已报道的β-OsLCY等位,该突变体表型可能是由于β-OsLCY发生单碱基突变造成的。     

橡胶树叶片不同发育时期SPAD值及叶色动态变化

以橡胶树12个无性系为试验材料,测定叶片从萌动至脱落整个生长周期的SPAD值及记录叶色的动态变化情况,绘制叶片SPAD值随生长时间的变化趋势图,比较分析无性系间叶片SPAD值及叶色动态变化过程的差异与联系,为橡胶树叶片物候期划分提供理论参考。结果表明,橡胶树叶片SPAD值随时间的变化趋势可以分成3个阶段:上升阶段、稳定阶段和下降阶段。叶片颜色在各阶段的表现差异明显,上升阶段包括古铜色、古铜-浅黄色过渡色、浅黄色、淡绿色及绿色,平稳阶段只含深绿色,下降阶段包括深绿-绿带紫过渡色、绿带紫色、黄带红色及黄色。不同物候期无性系间历时时长存在较大差异,且对应的SPAD值差异也较大。186、272、314、277及620等5个无性系萌动至浅色期持续时间较短,而深绿色期持续时间较长,且整个生长期SPAD值相对较高;而551、552及553等3个无性系萌动至浅色期持续时间较长,深绿色期持续时间较短,且整个生长期SPAD值相对较低。建议根据橡胶树叶片SPAD值与叶色相结合将橡胶树叶片生长物候划分成3个阶段11个时期,包括萌动期、古铜期、变色期、浅色期、淡绿期、绿色期;深绿色期;深绿-绿带紫过渡期、绿带紫色期、黄带红色期及脱落期。     

花青素代谢对陆地棉叶片和纤维色泽呈现的影响

【目的】棉花作为一种重要的经济作物和油料作物,其叶片和纤维均可积累色素物质,呈现不同颜色。叶绿素、类胡萝卜素和花青素的含量及其比例是棉花叶片呈色的主要原因,而棕色纤维中主要色素成分为花青素单体氧化聚合而成的原花青素及其衍生物。通过分析陆地棉不同的叶色突变体叶片和纤维中的花青素含量,花青素和原花青素合成途径中关键基因的表达,探究棉花叶片和纤维颜色呈现与花青素合成的关系,为叶色突变体的利用和彩色棉纤维色泽的改良奠定基础。【方法】通过测定21个陆地棉叶色突变体的叶片花青素含量,根据叶色突变体叶片、纤维颜色和花青素含量差异,筛选了其中6个典型的棉花叶色突变体作为研究材料,比较叶片和纤维（开花后15 d）中的花青素含量,分析花青素含量与叶片、纤维颜色呈现的关系;同时检测叶片及不同发育时期纤维（开花后5、10、15和20 d）中花青素合成关键基因GhCHS和原花青素合成途径关键基因GhLAR和GhANR的表达水平,分析目标基因对叶片和纤维颜色呈现的影响。【结果】21个陆地棉叶色突变体叶片中的花青素含量差异显著,呈现紫红色或紫色的叶片花青素含量高。在筛选的6个陆地棉叶色突变体及其对照叶片和不同发育时期纤维中,叶片花青素含量显著高于纤维,棕色纤维的花青素含量显著高于白色纤维。叶片中,GhCHS表达量较高,而GhANR和GhLAR表达量较低,花青素积累与颜色呈现与其表达量没有显著的相关性;而在纤维中,GhANR和GhLAR在棕色纤维的表达量极显著高于白色纤维中,且主要集中在纤维发育的5—15 DPA高表达。【结论】陆地棉叶片和纤维的颜色呈现均与花青素含量有关,紫色及紫红色叶片以及棕色纤维中花青素含量高,但纤维颜色的形成与棉花叶片颜色呈现没有显著的相关性,其花青素含量与原花青素合成途径的关键基因GhANR和GhLAR表达水平直接相关,表明棉花叶片和纤维中的呈色机制不一致,原花青素主要在纤维中积累显色。     

Inheritance of the Pale-Green Leaf Marker and Sterility Trait in Photo-Thermo Sensitive Genic Male Sterile Rice

P/TGMS (photo-thermo sensitive genic male sterility) lines with pale-green leaf color have beendeveloped in japonica rice. The marker trait is used as an assistant selection in the production of the two-linessystem hybrid rice for the improvement of F1 seed purity. A joint inheritance study of both leaf color and malesterility is presented for P/TGMS line with pale-green leaf color. The segregation ratios for leaf color in the F2populations of the three crosses showed 13 : 3 and 15 : 1 at early and late sowing stages (April 26 and June23) respectively, implying that the leaf color is controlled by two genes with fertility gene as dominant. Steril-ity level is higher in the early sowing stage than that in the late sowing. The inducement of male sterility isclosely related to longer day-length and higher temperature at the developmental stages of young panicle. Thegenes to govern the leaf color and male fertility are inherited independently.     

二棱大麦白化颖壳和旗叶紫耳突变的遗传分析

 对大麦突变品系 2 98113的白化颖壳和旗叶紫耳 2个色变性状的遗传规律进行了研究。结果表明 ,白化颖壳性状和旗叶紫耳性状都属细胞核遗传 ,前者是由单基因控制的隐性性状 ,后者是由单基因控制的显性性状 ,而且两者是独立遗传的。此外 ,试验中还发现分离群体中所有白壳植株的叶鞘基部都为白色 ,绿壳植株的叶鞘基部均为淡绿色 ,未出现重组类型。由此推知 ,白色叶鞘基部性状可能是白化颖壳基因一因多效的表现 ,也可能这 2个性状是紧密连锁的。     

两种海棠秋季叶色变化的生理机制研究

以王族海棠(Malus‘Royalty’)和光辉海棠(Malus‘Guanghui’)秋季(8~10月)成熟叶片为试验材料,观察其叶色变化,并对其叶绿素、花色素苷、可溶性糖含量及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性进行测定,以期揭示两种海棠叶片色泽、内色素变化与其内源物质的相关关系。结果表明,王族海棠叶片虽生育期呈现紫红色,但秋季却出现"返绿"现象;光辉海棠则随着温度升高,叶片由绿色转变为红色,温度降低,红色退去,叶片呈现绿色。上述指标测定结果显示,两种海棠叶色表现均与叶片内色素的比例密切相关。王族海棠叶片内当花色素苷与叶绿素含量比值降至14时,其叶色由紫红色转变为绿色,其叶色变化主要是由花色素苷降解而叶绿素的积累引起的;光辉海棠成熟叶片的叶色变化则是由花色素苷和类胡萝卜素的含量共同决定的,花色素苷与叶绿素含量比值升至3、类胡萝卜素大量积累时,其叶色由绿色转变为橙红色。可溶性糖为花色素苷的合成提供原料和能源,PAL活性和叶片内色素的合成有必然联系,但不是惟一决定色素合成的调控酶。     

夹竹桃叶色白化的原因探讨

[目的]从叶片结构,叶绿体等亚细胞结构以及色素组成研究该突变体叶色白化的原因。[方法]以叶色白化的夹竹桃叶片为材料,用光学显微镜观察不同发育阶段的叶绿体形态;用板层析技术分析叶片中光合色素的组成。[结果]突变型与野生型的叶肉细胞无明显差异,但白化叶片中栅栏组织和海绵组织几乎看不到绿色存在;分离2种叶色的叶绿体发现,突变型的成熟叶绿体数量很少;板层析结果显示,白化夹竹桃中光合色素基本缺失。[结论]夹竹桃叶色白化可能是因叶绿体合成受阻引起叶绿素缺失造成的。