一个新的黄瓜叶色黄化突变体的生理特性分析

叶色黄化突变体是开展光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料。以叶色黄化突变体(C528)及其野生型(CCMC)为材料,对其光合色素质量分数、光合作用指标和抗氧化酶活性进行研究,并初步调查突变体的农艺性状。结果表明,突变株C528从子叶期开始表现出叶片黄化,叶片的黄化性状不随发育而转变,其株高、茎粗等显著小于野生型;光合色素质量分数及净光合效率(Pn)显著低于野生型;通过对保护酶活性及丙二醛质量摩尔浓度等指标的测定,结果表明,SOD、POD和CAT活性及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度均高于野生型。此研究结果可为阐明黄瓜叶色黄化突变机理及图位克隆突变基因提供基础资料。     

中国兰春剑隆昌素叶色突变体光合特性的初步研究

以中国兰春剑‘隆昌素’正常绿色组培苗为对照,对它的叶色黄化突变体的光合参数、光响应曲线及模拟参数、荧光动力学参数、CO2响应曲线进行了测定,试验结果表明突变体的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）均低于对照,胞间二氧化碳浓度（Ci）高于对照。叶绿素荧光动力学分析结果表明,叶色黄化突变体的最大荧光产量（Fm）较低,其 Fv ／Fm、ΦPSⅡ和 qP 均高于突变亲本,这表明叶色黄化突变体具有较高的光能捕获效率和转换效率。叶色黄化突变体的暗呼吸速率、表观量子效率和羧化效率都低于突变亲本,光呼吸速率也是低于突变亲本的。     

甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1研究

对一个单倍体×二倍体来源的甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1的光合色素质量浓度、农艺性状、叶色遗传和无机营养元素对叶色的影响进行了鉴定.结果表明:该叶色黄化突变体从苗期到蕾苔期表现新叶黄化,为总叶绿素缺乏型黄化突变体,其经济性状较野生型对照变差,叶色黄化性状受1对隐性核基因控制,叶色黄化性状的产生很可能与铁元素的吸收、转运或利用效率降低有关.     

利用γ射线辐照诱发水稻龙特甫B叶色突变

用60Co-γ射线直接辐照龙特甫B干种子,诱发获得了多种类型叶色突变体。M2 代按苗计,白化、黄化和条纹三种叶色突变体的频率依次为0.347% ,0.041% 和0.031% 。对M2 代黄化和条纹两类突变群体的生长发育动态研究发现,其平均叶片数和分蘖数与对照有较大的差异。但有一些黄化和条纹突变体在三叶期后即可转为绿色,其叶片数和分蘖数与对照相近。在用这些叶色突变体与龙特甫A 杂交、回交后的M 4BC1 群体中,分离出正常绿色和带有叶色标记的两类不育株,二者之比接近1∶1。根据苗期和成株期的叶色特征,这些突变系分为 6 种类型。对M 4 突变系的株高、单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数和结实率及相应的 M4BC1 植株的株高和单株穗数进行了考察,发现转绿型突变系及其相应的M4BC1 带叶色标记植株的农艺性状与相应的对照相仿。     

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。     

园艺作物叶色黄化突变体研究进展

叶色黄化是叶色突变的一种重要类型突变,是研究植物光合系统、叶绿体结构、叶绿素生物合成途径等的重要材料,对育种工作有重要应用价值。该文综述了园艺作物叶色黄化突变体的来源、突变发生的生理机制、遗传机制、分子研究进展及其应用价值,旨在为园艺作物叶色黄化突变研究提供理论基础。     

十字花科植物黄化突变特性及其分子机制研究进展

十字花科Brassicaceae植物多数生长发育时间短,生长过程中自然发生,或使用物理或化学方法诱导,常会出现一些颜色较淡或金黄的突变个体即黄化突变体。这些突变体表型直观,表现为植株矮小,叶绿素较低,植株光合作用受抑制,产量降低,因此黄化突变常被视为有害突变。但近20 a来黄化突变体日益受到研究者们的重视与青睐,被用于研究植物叶绿体结构、叶绿素合成代谢等方面。本研究简要介绍了十字花科植物常见的黄化突变类型及其主要的外观特征,综述了十字花科植物黄化突变体的叶绿体超微结构、光合色素及其光合性能,并对十字花科植物黄化突变的遗传特性、分子机制进行了讨论,为十字花科植物叶色突变研究及新品种选育提供理论基础。参52     

水稻黄绿叶突变体ygl4(t)的鉴定与基因定位

叶绿素相关突变体是水稻功能基因组学研究的一类重要突变源,对于揭示水稻叶绿素生物合成机制以及构成光合系统蛋白复合体的相关研究都具有重要意义.利用EMS诱变籼稻恢复系缙恢10号,得到一个新的全生育期黄绿叶突变体ygl4(t),表型分析结果显示,该突变体的剑叶长、有效穗与每穗粒数与野生型(WT)差异无统计学意义,而株高、千粒质量、结实率等7个性状均显著或极显著低于WT.此外,叶绿素a(Chla)质量分数,净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)与WT差异无统计学意义,而叶绿素b(Chlb)质量分数,总叶绿素(Chl)质量分数,Chla/Chlb的比值,气孔导度(Gs)与胞间CO2浓度(Ci)显著或极显著低于WT.突变体叶绿体内基粒片层减少,排列不规则,致使叶绿体在发育进程中受到抑制.遗传分析表明,该性状受1对隐性核基因控制,YGL4(t)被位于水稻第10染色体RM1162与RM7093之间,物理距离约400kb.序列分析表明,编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase)基因OsCAO1在终止密码子下游第12个碱基由G置换成T,推测OsCAO1即为YGL4(t)的候选基因.该研究为YGL4(t)基因功能研究奠定了基础.     

一个新的黄瓜叶色突变体的光合特性分析

叶色突变体是研究植物光合系统结构与功能、叶绿素生物合成与代谢以及叶绿体发育的理想材料。该研究以黄瓜黄绿叶突变体C777及其野生型CCMC为试材,对其苗期叶片的光合色素质量分数、光合特性、叶绿素荧光参数等进行测定。结果表明,突变体叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及总叶绿素质量分数均显著低于野生型;光合特性方面,突变体净光合速率显著低于野生型,而胞间CO_2浓度显著高于野生型,表明突变体对CO2的利用率较野生型低;叶绿素荧光动力学参数的测定结果表明,突变体的F_o、F_m、F_v/F_m、F′_v/F′_m、Φ_(PSⅡ)、qP、ETR和NPQ均显著降低,说明光合色素质量分数的降低导致PSⅡ反应中心捕光能力较弱和光化学转化效率较低,使得突变体光合速率降低。试验为进一步阐明该黄瓜黄绿叶突变体的叶色突变机制和该种质的合理利用提供相关基础资料。     

辣椒叶色黄化突变体的遗传及生理特性

以野生型辣椒6421经~(60)Co–γ辐射诱变产生的叶色黄化突变体R24–12–6为材料,比较辣椒叶色黄化突变体与野生型农艺性状、叶绿体超微结构、生理生化特性的差异。结果表明:辣椒叶色黄化突变体黄化性状受隐性单基因的细胞核遗传;R24–12–6果长比6421增加2.06cm,果宽、坐果数和单果质量均低于野生型的,其中坐果数与6421有显著差异;叶绿素含量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量较野生型降低,差异显著;R24–12–6的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度分别为6421的84.80%、87.96%、98.16%和80.51%,但差异无统计学意义;透射电镜扫描发现辣椒叶色黄化突变体叶绿体数量减少,基粒片层结构减少且排列不整齐。     

黄叶银杏叶色发育及光合特性研究

[目的]研究黄叶银杏的叶色发育及光合特性。[方法]以1年生嫁接黄叶银杏为材料,研究了叶色表达期叶色,叶中叶绿素（Chl）、类胡萝卜素（x.c）含量及其比值变化,以及全光照和遮阴下光合特性。[结果]黄叶银杏新生芽浅黄色,4月为橙黄色至金黄色,5月为浅黄绿色,6~10月黄绿色,11月为黄色。黄叶中Chla、Chlb和x.c含量明显低于绿叶中对应色素含量,Chla/x.c、Chlb/x.c明显低于绿叶中对应色素含量比值。在叶色发育过程中,黄叶Chla、Chlb和x.c含量升高,Chla/x.c、Chlb/x.c比值增大。自然光下银杏叶片饱和光强高于遮阴的叶片。黄叶最大净光合速率、光补偿点和暗呼吸速率均明显高于绿叶。遮阴黄叶Chla/x.c、Chlb/x.c、Chla＋b/x.c高于自然光下叶中对应色素间的比值。[结论]黄叶银杏的最佳观赏期是4、5月。黄叶Chla/x.c、Chlb/x.c明显低于绿叶是其呈现黄色的主要原因。在叶色发育过程中,Chla/x.c、Chlb/x.c比值增大是黄叶转为黄绿色的原因。遮阴黄叶中Chlb含量高于自然光下的叶片,是对遮阴的一种适应性反应。遮阴黄叶Chla/x.c、Chlb/x.c、Chla＋b/x.c较高,是遮阴黄叶较绿的原因之一。     

光质对彩色甜椒幼苗生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同光质 (白光、红光、黄光、绿光和蓝光 )对不同品种彩色甜椒幼苗生长及叶片叶绿素荧光动力学特性的影响。结果表明 ,白光和黄光培养壮苗的效果较好 ,其他光质依次为蓝光、红光和绿光。同一光质对不同品种彩色甜椒 Chla含量和 Chla/Chlb影响差异显著 ;采用不同光质处理 ,蓝光最高 ,白光和黄光次之 ,绿光下最低。光质对不同品种彩色甜椒的荧光参数有较大影响 ,在不同光质处理下 ,白光的 Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPS 、qp最高 ,NPQ最小 ,表明白光为最有效光 ,其次分别为黄光、蓝光、红光及绿光     

两个新的水稻叶色突变体形态结构与遗传定位研究

【目的】对2个新的水稻叶色突变体进行形态结构与遗传分析,并且初步定位这2个突变基因。【方法】在水稻育种材料中分别发现了一株白色条纹叶突变体和一株黄叶突变体,经多代自交已形成稳定的突变系。对突变体的主要形态特征与叶绿素组分等进行分析,观察叶绿体的超微结构,并以这2个突变系杂交产生的F2群体作为定位群体,应用SSR标记对突变基因进行初定位。【结果】与其野生型相比,白色条纹叶突变体的单株穗数减少12.86%,生育期延长11.27%,黄色叶突变体的株高降低31.08%,千粒重减少14.55%,生育期延长17.86%,并且2种突变体的叶绿素含量都显著低于其野生型。电镜观察结果表明：2种突变体的类囊体结构异常,与野生型水稻相比,黄色叶突变体的类囊体片层数变少,白色条纹叶中条纹部分的类囊体片层结构几乎消失,正常绿色部分的类囊体结构没有变化。遗传分析表明：这2种突变性状均受1对隐性核基因控制,位于不同染色体上,将突变基因暂时命名为st9(t)(stripe)、chl12(t) (Chlorophyll-deficit)。将st9(t)定位到第一染色体短臂最末端,与分子标记RM1331相距9.6 cM,且与标记RM3252等共分离;将chl12(t)定位到第三染色体短臂,与分子标记RM411、RM8208之间的遗传距离分别是1.2、5.1 cM。【结论】发现了2个叶色突变新基因,为下一步的基因克隆与功能分析奠定了基础。     

不同倍性紫果猕猴桃雌雄株光合特性及叶绿素的含量

为猕猴桃选育和生产提供参考,比较不同倍性紫果猕猴桃雌雄株光响应和叶片叶绿素含量。结果表明:1)倍性和性别均显著影响猕猴桃对光强的响应,随光强的增加,各试样光响应曲线都呈先增加后减小趋势;高光强下,高倍性小种具有更高的光合速率。雄株对高光强具有更高的敏感性,光合速率达最大后其下降幅度更大。2)性别能显著影响猕猴桃叶片叶绿素含量,雄株的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和胡萝卜素的含量均显著高于雌株,其中,Aa8x(♂)叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和胡萝卜素的含量均最高,分别达16.74mg/g、6.15mg/g、22.89mg/g和3.50mg/g。     

黄绿叶突变体冀麦5265yg的光合生理特性分析

【目的】叶色突变体是研究叶绿素合成、叶绿体发育和光合作用的理想材料,探索小麦黄绿叶突变体的光合生理特性,旨在阐明其光合作用调控机理,为小麦黄绿叶突变体的进一步利用奠定基础。【方法】以野生型冀麦5265和突变体冀麦5265yg为试验材料,对叶色表型进行观察,采用分光光度计和试剂盒法测定色素含量和酶活性,并利用Li-6400便携式光合仪和PAM100叶绿素荧光仪进行光合气体交换参数和叶绿素荧光参数测定。【结果】表型观察和色素含量结果表明,突变体苗期叶片表现为黄绿色,抽穗后叶片逐渐转变为淡绿色。遮阴处理可以使叶片颜色部分复绿,但比野生型略浅,属于光诱导转绿型突变体。突变体叶绿素a和叶绿素b含量显著低于野生型,叶绿素a/b的比值升高,为典型的叶绿素缺乏型突变体;光响应曲线和CO₂响应曲线显示,突变体的表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_n-max）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rd）、羧化效率（CE）和饱和CO₂浓度（I_-sat）显著高于野生型,说明突变体叶片的光合机构稳定,强光下光合速率更高;光合气体交换参数和叶绿素荧光动力学参数表明,突变体的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、光化学量子效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSII）和光化学淬灭系数（qP）显著高于野生型,说明其具有较强的光能转化和CO₂固定能力;突变体的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均高于野生型,丙二醛（MDA）含量下降,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,说明抗氧化酶系统通过清除氧自由基降低了氧化损伤,突变体叶片细胞膜损害减轻,抗逆性增强;突变体的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性显著低于野生型,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性显著高于野生型,推测C₄ 途径光合酶PEPC活性的升高可能是突变体具有较高净光合速率的原因之一。花后遮阴以及外源喷施抗坏血酸AsA和二硫苏糖醇DTT处理表明,突变体对光强变化更敏感、叶片内AsA含量及叶黄素循环效率更高。【结论】黄绿叶突变体冀麦5265yg叶片气孔导度明显改善、热耗散降低、C₄途径光合酶活性升高,是其光合速率提高的主要原因。该结果为小麦叶色突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定基础。     

白榆白化芽变突变体光合特性及转录组分析

为了研究白榆芽变突变体中白化叶片的光合特性以及光合通路中突变基因转录和翻译水平表达调控机制，以培育3 a的白榆芽变突变体无性系植株上的白化以及正常绿色叶片为试验材料，对其进行光合色素含量测定、叶绿素荧光参数测定以及无参转录组测序分析。结果表明，白化叶片中的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Caro)和总叶绿素(Chla+b)均显著低于正常叶片，叶绿素a/b(Chla/Chlb)与类胡萝卜素与总叶绿素含量(Ccaro/Chl)的比值也显著降低（P<0.05）；白化叶片的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和NPQ等参数均与正常叶片出现显著差异（P<0.05），且白化叶片Fv/Fm值为0.619；而NPQ值出现白化叶片高于正常叶片，说明白化叶片在正常环境中，明显出现某些伤害。利用转录组测序技术，共获得14.38 Gb有效数据(CleanData)，对Unigene进行功能注释，共获得9 226条Unigene的注释结果；对Unigenes表达量分析，共获得2 923条差异基因(DEGs)，在白化叶片有1 250个基因表达为上调，1 673个基因表达为下调；对注释信息进行KEGG富集分析得到，以卟啉与叶绿素代谢过程中相关蛋白的编码基因、编码光系统Ⅱ、Ⅰ结构蛋白的psb、psa和pet以及编码光合作用-天线蛋白的LHC基因家族的下调表达，推测与白榆芽变突变体出现光合色素含量以及光系统性能降低现象有关。     

水分胁迫对黄连木、清香木幼苗的影响

人为模拟干旱条件下 ,研究了黄连木、清香木幼苗的叶片相对含水量 (RWC)、荧光和光合色素的变化情况 ,同时对胁迫后期两树种幼苗的生存率也进行了调查分析 .结果表明 :①水分胁迫前期 ,两树种幼苗叶片的相对含水量(RWC)、Fv Fm 相对值和F0 相对值变化缓慢 ,水分胁迫后期 ,两树种幼苗叶片的相对含水量、Fv Fm 相对值迅速下降 ,F0 相对值迅速上升 ,但清香木幼苗叶片相对含水量和Fv Fm、F0 相对值指标变化的速率明显慢于黄连木幼苗 .②轻中度水分胁迫对光合色素影响不明显 .严重水分胁迫时 ,黄连木的Chla ,Chl含量显著下降 ,Chla Chlb比值发生明显减小 (P =0 0 5 ) .③水分胁迫后期 ,黄连木幼苗叶片出现萎蔫和枯黄症状要早于清香木 ,萎蔫枯黄总数占实验材料总数的比例也最高 .以上结果揭示清香木幼苗比黄连木幼苗更耐水分胁迫 .     

水分胁迫下湿地松优良半同胞家系光合色素的响应

为研究湿地松半同胞家系光合色素对水分逆境的响应,采用盆栽试验和吸光度测定方法,以湿地松普通种子为对照(CK),测定了七个湿地松优良半同胞家系在弱度水分胁迫(土壤相对含水量为55%￣60%)、中度水分胁迫(土壤相对含水量为35%￣40%)和强度水分胁迫(土壤相对含水量为20%￣25%)条件下的光合色素,对湿地松优良半同胞家系在不同水分胁迫条件下的光合色素进行了研究,结果表明:无论是不同水分梯度还是不同家系水平,Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro、Caro/Chl均有极显著差异;从正常水分至水分胁迫初期Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb稍微下降,后随着水分胁迫程度的加深下降较快,从正常水分至水分胁迫初期Caro、Caro/Chl先稍微下降,胁迫中期上升,胁迫后期下降;所有半同胞家系的Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro高于普通种(cK),在水分胁迫条件下家系464、1027的Chl、Chla、Chlb、Chla/Chlb、Caro高于家系的平均水平,家系609、46的Caro/Chl值高于家系的平均水平。在水分胁迫条件下具有较高的光合色素是家系464、1027生长快、产量高的主要生理原因之一。     

零型海岛棉不同叶位叶片光合色素含量分析

1995年在16个零式果技类型海岛棉品种的苗期至盛铃期,测定了棉株主茎子叶至第16叶位叶片的光合色素含量。结果表明;测定叶位叶片的叶绿素a、b、（a＋b）和类胡萝卜素的含量平均分别为328、1．29、457和1．15mg·dm－2,叶绿素a／b和叶绿素总量／类胡萝卜素平均为2．54和4．02;所测光合色素性状在供试品种间和叶位叶片间均存在极显著的差异性;子叶和5～16叶位叶片的叶绿素a、b、（a＋b）和类胡萝卜的含量分别与各叶位叶片的平均值呈显著正相关;所有叶位叶片的叶绿素a、b、（a＋b）含量之间以及这三者与类胡萝卜素含量之间分别呈高度平行关系。5～12节位叶片较高的光合色素含量是零型海岛棉结铃中段优势的光合生理基础。上述结果为海岛棉高光效育种提供了理论基础,对高产栽培具有重要的指导意义。     

诱发温度敏感型水稻叶色突变体的研究

在用６０Ｃｏγ射线辐照诱发的温敏核不育水稻叶色突变体中，发现有４个突变体的叶色表达与温度有关。突变体Ｗ４、Ｗ１１在高温（３０～３５℃）叶片呈白色，在低温下（２０～２５℃）表现为黄色或浅黄色。３５℃时叶绿素（ａ＋ｂ）含量分别为０．０２１９和０．０５３６ｍｇ／ｇ鲜重，而在２５℃时分别上升到０．２４１０和０．３４３１ｍｇ／ｇ鲜重，增长幅度达１０倍左右。相反，突变体Ｗ１７和Ｗ２５在低温下表现为白色，高温下转为浅绿色。在２５℃时叶绿素含量分别只有０．０８１３和０．０１７２ｍｇ／ｇ鲜重，在３５℃时分别上升到１．０５７０和１．１３６７ｍｇ／ｇ鲜重，增长幅度高达９０倍以上。在此温度范围内，对照２１７７Ｓ的叶绿素含量在同一数量级内变化。在生长过程中，上述突变体的叶片均可转换成黄绿色或绿色，并开花结实。在２５℃下生长到３．５叶期时，Ｗ４和Ｗ１１的叶绿素含量已接近２１７７Ｓ的水平，分别达到对照的８８．６％和８１．１％。但Ｗ２５在２０℃及以下温度生长时，叶片始终呈白色，不发生转换，从而表现出条件致死的特性。