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。     

黄瓜黄绿叶突变体光合色素变化及相关基因差异表达

【目的】黄瓜黄绿叶突变体是进行光合系统研究和遗传育种研究的重要材料,明确其叶色突变机理,可为进一步利用该性状进行基因定位、基因克隆等研究提供理论依据。【方法】本试验对黄瓜黄绿叶突变体9110Gt叶色黄化和转绿后的光合色素成分、含量和原叶绿素含量进行测定,并利用cDNA-AFLP技术及cDNA-Ad-SRAP技术,进行相关基因差异表达研究,获得差异表达片段。【结果】突变体9110Gt和野生型9110G在叶色素组分上没有显著差异,但突变体的光合色素及原叶绿素含量都低于正常株。从该突变材料中分离到的9条与叶色突变基因相关的差异表达片段与叶绿体和线粒体中基因具有较高同源性。【结论】该突变体叶色黄化是由于原叶绿素合成受阻从而导致叶绿素a合成减少,进而导致叶绿素含量降低,叶片光合色素比例发生变化,叶色发生变异。基因转录水平的研究进一步说明引起该现象的原因可能是与叶绿体发育、叶绿素生物合成相关的基因发生了突变。     

番茄果皮与叶片光合细胞超微结构的比较

文章对番茄果实不同生长阶段果皮细胞中叶绿素含量进行了测定,并将番茄果皮细胞与成熟叶片光合细胞超微结构进行了比较观察。结果显示,番茄果皮细胞在果实不同生长阶段叶绿素含量、叶绿体结构发生变化,绿熟果期果皮细胞的叶绿素含量最高,果皮细胞含有一定数量的叶绿体,并且具有典型的的基粒片层结构。根据植物光合产物就近运输理论,果皮细胞中叶绿体形成的光合产物,能够及时地转移到果实中,供应果实的生长发育。绿熟果期果皮细胞的叶绿素含量、叶绿体、基粒数量及类囊体垛叠层数明显少于叶肉细胞,说明此时期叶片仍是番茄进行光合作用的主要器官。在果实完熟期,其外观已经由绿色变成红色,果皮细胞中的叶绿体逐步转化为有色体,类囊体基粒片层消失,叶绿体内部含有大量嗜锇颗粒,失去光合能力。     

PP_(333)对小麦叶片结构和光合作用的影响

ＰＰ３３３处理可使小麦叶片的表皮细胞、保卫细胞和叶肉细胞体积显著减少;增加叶片内叶肉细胞的层数和叶脉的机械组织的细胞层数,并可加强叶肉细胞的环型结构,使叶肉细胞之间的排列更加紧密。ＰＰ３３３处理对小麦叶片内叶绿体超微结构的影响表现为叶绿体内基粒数明显增多,高片层垛叠的基粒数比例增加,基质片层较为完善,基质内电子密度较浓,类囊体膜系统的发育进程明显加快。ＰＰ３３３处理可显著提高叶片的叶绿素含量,增加叶片的净光合速率,并延长叶片的光合功能期。     

氮肥用量对春玉米叶片衰老的影响及其机理研究

采用田间试验、植株分析及电镜检测方法研究了氮肥用量对玉米叶片衰老的影响及其机制。结果表明,氮肥用量不足或过量均加速了生长后期叶面积系数及穗叶叶绿素含量的下降进程,使叶片提早衰老,但二者作用机制不同。氮肥用量不足导致穗叶叶肉细胞叶绿体结构性差,维管束鞘细胞碳水化合物累积减少,营养体氮素再分配率大而引起叶片早衰;而过量供氮则导致生长后期硝酸还原酶活性过高,氮素代谢过旺,消耗了大量碳水化合物,以致下位叶不能得到充足的碳水化合物供应而提早脱落,同时叶肉细胞叶绿体片层结构膨胀,呈“肉汁化”特征,维管束鞘细胞淀粉粒大量消耗,无核淀粉粒出现,从而叶片叶绿素含量下降,光合能力降低而出现早衰。     

几种红色叶植物叶的色素质量分数和解剖结构

以红色叶植物一品红(Euphorbia pulcherrima)、红叶小檗(Berberis thunbergii cv. atropurpurea)、吊竹梅(Zerbrian pendula)、紫叶碧桃(Prunus persica)为材料,并以大叶黄杨(Euonymus japonicus)为对照,对其叶片进行徒手切片,并测定了叶绿素和花青素的含量,从色素存在的部位分析了叶色呈色的可能原因.结果表明:大叶黄杨的叶解剖结构中上下表皮均无色,叶肉呈现绿色,m(叶绿素):m(花青素)=395.5:1,叶子呈现绿色;紫叶碧桃叶片的上下表皮均呈紫红色,叶肉呈现绿色,m(叶绿素):m(花青素)=8.88:1,叶子呈现紫红色;吊竹梅叶片上表皮无色透明,下表皮呈紫色,叶肉绿色,m(叶绿素):m(花青素)=26.05:1,外观呈现背面绿色、腹面紫红色;红叶小檗叶片的上下表皮均无色透明,叶肉中的栅栏组织呈红色,海绵组织呈红绿夹杂的颜色,m(叶绿素):m(花青素)=2.79:1,叶子呈现紫红色.一品红苞片的上下表皮均呈红色,叶肉组织含有较少的叶绿体,m(叶绿素):m(花青素)=1:6.83,其呈现鲜红色.可见,叶片中色素存在部位决定了叶子最终的颜色.     

大豆豆荚与叶片超微结构的比较

以大豆品种东农42为试验材料,对其R4～R6期的叶片和豆荚的叶绿素含量及叶绿体超微结构进行了比较研究。电镜观察表明,叶片的叶肉细胞具有明显的栅栏组织和海绵组织,而豆荚作为叶片的同源器官其同化组织则无此明显区分。豆荚同化细胞的细胞壁厚,细胞排列呈梭形交错,细胞间隙小,有较多的胞间连丝,豆荚细胞中的叶绿体数量较叶肉细胞中的叶绿体少。R4的初期,淀粉粒较少,类囊体片层数量较多,但主要以基质片层纵向贯穿于叶绿体中;R5～R6期,豆荚的类囊体垛叠成基粒较明显,且淀粉粒逐渐增多;R6期,豆荚和叶片的叶绿体内都有数量不等的嗜锇小球积累。豆荚的叶绿体繁殖是独立于细胞分裂的现有叶绿体二分裂产生(哑铃状分裂)。叶绿素含量测定表明,豆荚叶绿素含量较叶片叶绿素含量低,这主要是与豆荚的叶绿体数量少有关。     

美洲黑杨新品种全红杨叶片色素含量与叶色的对比研究

为研究全红杨叶片内在色素与外在色相的特性及其关系,探讨全红杨的呈色机制,比较分析了生长季不同时期全红杨、中红杨和2025叶片中色素含量和叶色参数的差异。结果表明,全红杨叶片含有较多的光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)和非光合色素(花色素苷),尤其是花色素苷含量显著高于中红杨和2025,三者叶色差异明显。全红杨色相a*值和色光值始终为正值,色相b*值为较小的正值,叶色始终以红色为主;中红杨色相a*值和色光值由正值变为负值,色相b*值为正值并逐渐变大,叶片红色转淡,出现返绿现象;2025杨色相a*和色光值为较低的负值,色相b*为较高的正值,叶片始终呈现黄绿色或绿色。此结果与叶片色素比例的变化对叶色的影响结果相一致。     

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     

辐射诱发兰花叶艺突变体的叶片叶肉细胞超微结构观察

以未经辐射的全绿植株(TRIR-1)和经辐射诱发叶艺兰植株(TRIR-2)的叶肉细胞为试材,对其全绿植株叶片的正常绿色区、辐射诱变植株叶片的绿色区(TRIR-2′)和白色区(TRIR-2″)叶片叶肉细胞进行细胞超微结构观察。结果表明:(1)TRIR-1叶肉细胞中叶绿体数量最多,TRIR-2′次之,TRIR-2″中无成熟完整的叶绿体;(2)TRIR-1叶肉细胞中的线粒体呈椭圆颗粒状,TRIR-2′中的线粒体外膜破裂、线粒体溶解、嗜锇颗粒数量最多,TRIR-2″中有少量外膜完整的线粒体;(3)TRIR-2″部分叶肉细胞中无细胞器,只有少量细胞质。说明经辐射诱变叶艺兰与未经辐射植株叶肉细胞结构存在差异。     

红花檵木叶色变化过程中叶形态特征和色素含量变化

红花檵木是一种在园林绿化上广泛应用的彩叶植物,夏季叶片会出现"返青"现象,导致观赏价值降低。本文对红花檵木红叶和绿叶、红花檵木回复突变的绿叶以及檵木叶片的叶形态特征和色素含量进行了研究,结果表明:①檵木的叶鲜重、干重、含水量和叶面积都比不同类型的红花檵木叶片下降,但是单位面积的鲜重、干重和含水量增加,质体色素含量和花青苷含量及其各类色素间比值与红花檵木转绿和复绿的叶片相近;②回复突变的红花檵木叶鲜重、含水量、比叶重、叶面积和色素特征等特征均与转绿叶片相似;③红叶转绿后,叶鲜重和叶含水量显著下降,但是叶干重显著增加,各种质体色素含量上升,花青苷含量急剧下降,说明红花檵木转绿过程中逐渐失水,并伴随新物质的积累。     

镉胁迫对甜瓜幼苗叶片叶绿体超微结构及光合色素质量分数的影响

为挖掘甜瓜抗镉种质资源,以野生、薄皮和厚皮甜瓜为试材,幼苗三叶一心时用不同质量浓度(0～100 mg·L~(-1))的镉溶液培养3 d后取第2片真叶制片,透射电镜观察叶绿体超微结构;培养7 d后测定光合色素质量分数。结果表明,正常生长条件下,叶绿体紧贴细胞内壁,呈梭形。而随着Cd~(2+)质量浓度增加,叶绿体逐渐呈离壁不规则形状,叶绿体膜部分缺失,淀粉粒体积明显变大。Cd~(2+)质量浓度最大时,薄皮和厚皮甜瓜叶绿体超微结构受损较重,片层结构排列无序、疏松,叶绿体膜部分裂解;野生甜瓜叶绿体结构相对稳定,淀粉粒体积明显增大,片层结构疏松解体。同等Cd~(2+)质量浓度对野生甜瓜叶绿体超微结构的影响最小,厚皮甜瓜叶绿体超微结构损伤最严重。Cd~(2+)质量浓度为25 mg·L~(-1)时,薄皮甜瓜叶片各色素质量分数均高于对照,Cd~(2+)质量浓度50 mg·L~(-1)时,光合色素质量分数低于对照;野生甜瓜和厚皮甜瓜各光合色素质量分数均逐步递减,且厚皮甜瓜降幅最大,野生甜瓜降幅最小。高浓度镉胁迫降低了甜瓜叶片光合色素质量分数,损坏了叶绿体结构,进而影响叶片的光合作用。供试的野生甜瓜幼苗抗镉性最强,厚皮甜瓜幼苗受镉胁迫最重。     

乌桕秋叶转色前后生理特性及超微结构的变化

以不同叶色乌桕叶片为试验材料,研究了秋季变色前后色素质量分数、碳水化合物及叶绿体超微结构的变化。结果表明:乌桕秋叶转色后,总叶绿素质量分数和叶绿素a质量分数显著降低;黄叶中类胡萝卜素质量分数大幅升高,而花色素苷质量分数与绿叶的差异不显著;红叶在叶绿素质量分数降低的同时,花色素苷质量分数极显著升高。乌桕秋叶在变色后氮元素、葡萄糖和淀粉质量分数均显著降低;黄色秋叶中果糖和蔗糖质量分数降低,而在红色秋叶中果糖和蔗糖质量分数则有所升高。转色后,叶绿体结构松散,甚至解体;叶绿体内淀粉粒减少,嗜锇颗粒增多。     

花生新品种泉花551高产特性研究

以粤油551-116为对照品种,对泉花551的生育特性、光合特性、开花结荚习性等进行研究,探讨其高产特性,结果表明:泉花551开花量适中且集中在前期,有效花率和成针率高;叶片叶绿素含量高,叶面积指数大,净同化率高,尤其在中后期仍保持较高的经济系数。     

夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响

【目的】探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异。【方法】采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响。【结果】昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间CO₂ 浓度（C_i）、叶片净光合速率（P_n）处于同一显著水平。当夜间温度降至5℃处理7 d后,不同抗寒品种气孔导度（G_s）、C_i、P_n下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水渍斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平展,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0%,陇油7号升高9.6%;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间C_i高于陇油7号,G_S、P_n显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片P_n、C_i虽略有下降,但与对照（昼夜温度为20℃/10℃）处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力。昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出內溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种C_i升高,叶绿素含量、G_s、P_n下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其P_n迅速降低到0.210 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比对照下降256.2%,陇油7号P_n为0.434 μmolCO₂·m^-2·s^-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存。【结论】低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片P_n降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,P_n的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,P_n下降主要由非气孔限制引起。     

Study on Chloroplast Ultrastructure in Different Color Period of Euphorbia pulcherrima

By the observation of chloroplast ultrastructure in different period of bract colors of Euphorbia pulcherrima, the paper studied the change of chloroplast ultrastructural in the transition process of bract colors, identified the relationship between E.pulcherrima color change and the chloroplast ultrastructure to provide theorical bases for the cultivation management and further study of E. pulcherrima. Ultrastructural study showed that in the process of change from green to red, the chloroplast of bracts disintegrated gradually, lamellar structure was destroyed gradually, and the content of chloroplasts in mesophyll cells was also reduced gradually. When bracts color resumed to turn green gradually, the content of chloroplasts in mesophyll cells was also increased gradually.     

谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性分析及基因定位

【目的】谷子是C₄模式植物,其叶色突变体是研究C₄光合途径的良好材料。通过研究谷子条纹叶突变体A36-S的细胞学特性并对突变基因进行定位,为克隆突变基因、解析谷子叶绿体合成及发育机理、进一步理解C₄光合调控机制奠定基础。【方法】谷子条纹叶突变体A36-S是由育种创制的中间材料A36自然变异而来。对比A36-S及其正常表型等基因系A36-N的表型特征,调查二者的株高、叶宽、叶长、穗重、千粒重、结实率等农艺性状指标;测定A36-S和A36-N的叶绿素含量、净光合速率、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率等光合指标,分析A36-S的光合特性;观察A36-S和对照品种豫谷1号的叶片半薄横截切片和超薄切片,分析A36-S叶片解剖结构特征,分别统计叶肉细胞和维管束鞘细胞中叶绿体的数量和面积,从而分析叶绿体合成及发育情况;构建A36-S×SSR41的F₂分离群体,统计群体中正常表型单株与条纹叶单株的数量,进行遗传分析;分别构建F₂分离群体正常单株与条纹叶单株的DNA混池,采用集团分离分析法（BSA法）进行突变基因的定位;筛选、开发多个SSR标记及In-Del标记,扫描F₂群体中条纹叶单株,进行进一步基因定位。【结果】谷子条纹叶突变体A36-S在全生育期表现出叶片不规则白色条纹的表型。农艺性状分析表明,相比其近等基因系A36-N,A36-S在株高、叶宽、穗重、千粒重、结实率等表型上均显著下降。光合指标测定表明A36-S叶片中叶绿素含量明显降低,尤其是叶绿素b含量下降更为严重,同时净光合速率也明显下降。叶片解剖结构观察发现,与对照豫谷1号相比,A36-S的Kranz结构变化并不明显,但叶绿体数量和大小都显著低于对照。观察叶绿体超微结构,发现A36-S的不同细胞间叶绿体发育状况差异较大,依据叶绿体发育情况可将叶片细胞可分为3类：Ⅰ类细胞具有正常发育的叶绿体;Ⅱ类细胞叶绿体基粒及片层结构减少;Ⅲ类细胞则叶绿体结构严重异常甚至不含有叶绿体。遗传分析表明A36-S表型受隐性单基因控制,利用F₂分离群体将突变基因定位在第4染色体7.66—27.90 Mb区间内。【结论】谷子A36-S条纹叶突变体表现为农艺性状及光合能力下降,叶片细胞叶绿体的数量、大小及结构均表现出显著异常。条纹叶性状受隐性单基因控制,利用分子标记将候选基因定位于第4染色体7.66—27.90 Mb区间内。