弹性漆改善软木地板漆膜性能的研究

为了探明水稻营养生长阶段的衰老机制,鉴定了一个在抽穗期前多数叶片逐渐死亡的黄色水稻突变体。黄色衰老突变体表型特征为在分蘖期后,其绿色叶片基部随机出现斑点,并逐渐扩散至整个叶片。与之相反,野生型叶片在整个分蘖期均保持绿色。超微结构分析发现,水稻突变体叶片叶绿体类囊体膜和其他细胞器结构在不同衰老时期破裂,严重时导致细胞质皱缩。在叶片衰老过程中,突变体叶片光合活性、叶绿素含量和抗氧化酶活性发生不可逆转的下降。     

水稻白条纹突变体6001剑叶光合功能衰老特性研究

利用生理生化方法和电镜观察,对衰老过程中白条纹突变体6001剑叶光合特性进行分析。检测结果表明,该突变体抽穗期和乳熟期的叶绿素含量分别比野生型6028低34.78%和3.00%,而完熟期高于野生型;突变体的净光合速率在抽穗期较低,但在衰老过程中,特别是衰老后期净光合速率的下降显著减缓;Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase酶的活性和光合磷酸化活性也表现出相同的变化趋势;在整个衰老过程中类囊体膜只有68kDa多肽组分发生了明显变化,68kDa多肽组分的含量变化可能是导致光合作用变化的原因之一;电镜观察结果表明,在衰老过程中突变体的叶绿体结构更为完整,叶绿体膜解体缓慢。突变体6001在衰老过程中光合性能衰老相对缓慢,表现出抗衰老特性。     

T-DNA插入水稻突变体库的叶绿素和净光合速率变化

从T-DNA插入的水稻（Oryza sativa L. subsp. japonica)中花11突变体库中挑选21个叶色表型发生明显变异的株系,在孕穗期测定了其倒2叶的叶绿素含量及其光合速率。结果表明突变体间叶绿素含量差别较大,有两个突变体的叶绿素b含量非常低,其他突变体叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)含量间呈线性相关。而且,叶绿素含量与叶色有关,多数表现出色浅的叶绿素含量低,色深则叶绿素含量高;突变体的净光合速率普遍较对照低,并且叶绿素含量与净光合速率没有相关性,但叶色浓的突变体,净光合速率相对高些,叶色偏淡的材料,其净光合速率的变化极大。矮秆突变体的净光合速率比较低。最后讨论了这些突变体在生理学和功能基因组学研究中的作用。     

缺硼对黄瓜幼苗生长和光合特性的影响

[目的】研究缺硼对黄瓜幼苗光合生理生化的影响。【方法]采用沙培法,以川绿1号为供试品种,研究缺硼对黄瓜幼苗的叶面积、光合速率、Rubisco酶活性、碳水化合物含量的影响。【结果]缺硼处理抑制了黄瓜幼苗的根、茎叶生物量的增加,增加了冠根比,减小了叶面积;在缺硼条件下,黄瓜幼苗叶片中的淀粉、可溶性糖、还原糖和总碳水化合物的含量增加,蔗糖含量降低;净光合速率明显降低,Rubiso酶活性和叶绿素a、b含量明显减少,而叶绿素a／b变化不明显。【结论】缺硼通过增加叶片中的碳水化合物,降低Rubisco酶活性,减少光合色素,进而降低光合速率来抑制黄瓜幼苗生长。     

K+、Na+和HCO3-对大豆幼苗光合作用的影响

以大豆品种"铁丰31"为试材,在幼苗第二片复叶完全展开时分别以1 500 mg.L-1的KHCO3和NaHCO3喷施于叶片的正反两面,测定光合速率、可溶性糖、光合色素等生理指标,以探讨K+、Na+和HCO3-对光合作用的影响。结果表明:与清水对照处理相比,K+、Na+和HCO3-能提高大豆幼苗的光合速率、可溶性糖含量、叶绿素a、b和叶绿素总含量,增加叶绿素b在总叶绿素中的比例;促进光反应的电子传递为暗反应碳固定提供更多的同化力来促进大豆幼苗光合作用;提高大豆幼苗叶片的ATP合酶活性及光合磷酸化活性;增加大豆幼苗叶片PEPC酶活力和PEPC比活力;其中HCO3-对提高幼苗光合速率、叶绿素b合成及全链光合电子传递速率起到显著促进作用;NaHCO3显著增加了Rubisco含量。K+对Rubisco含量的促进作用小于Na+,对其它各指标的促进作用均大于Na+。     

水稻淡绿叶基因PGL11的鉴定与精细定位

【目的】叶片是水稻进行光合作用的主要场所,叶片颜色的变化与水稻的生长发育直接相关。发掘水稻叶色突变体,是水稻功能基因组学研究的重要遗传基础。【方法】利用EMS诱变日本晴获得一个能稳定遗传的淡绿叶突变体,暂命名为pgl11(pale green leaf 11)。在不同生育期测定野生型与突变体的叶绿素含量。在苗期,取野生型与突变体叶片进行叶绿体结构的透射电镜观察。在分蘖期,测定野生型与突变体的光合参数并观察气孔结构。在成熟期,测定野生型和pgl11的主要农艺性状。以pgl11为母本,南京6号为父本构建相应的F2群体,采用图位克隆的方法,对该基因进行定位。【结果】从苗期开始,突变体pgl11的每一片新叶均表现为淡绿色,叶绿素含量显著降低,叶绿体发育异常。随着叶片的生长,叶色由淡绿逐渐转绿,至抽穗期时叶绿素含量亦无明显差异。pgl11还表现光合速率、气孔导度明显下降,胞间CO_2浓度上升。扫描电镜观察发现,突变体pgl11的气孔发育异常。与野生型相比,突变体的农艺性状如株高、剑叶宽、二次枝梗数、每穗粒数、粒长、粒宽、千粒重以及结实率等均显著降低。对叶绿素合成、光合作用以及质体发育相关基因的表达量测定表明,突变体pgl11中参与叶绿体转录和翻译相关基因的表达量显著升高,而叶绿素合成和光合作用相关基因的表达量显著下降。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制。通过图位克隆的方法将该基因定位于第1染色体上的C6和C8标记之间,物理距离约为110 kb。【结论】该定位区间内未见有叶色相关基因报道,推测PGL11基因可能是一个新的水稻叶色基因。     

木薯野生近缘种W14与栽培种SC8的光合参数及相关蛋白质表达水平分析

为研究木薯野生近缘种与栽培种间光合特性的差异,选用野生近缘种W14与栽培种华南8号（SC8）为材料,测定其叶绿素含量,同时采用便携式LI- 6400光合作用测定仪,测定2种木薯叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）等光合参数,采用Western Blot对光合作用相关蛋白质核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）、放氧复合体（OEC）及D1的表达水平进行分析,并探讨其叶片光合特性的差异。结果显示：SC8叶片中叶绿素a及总叶绿素含量、Pn、Gs均显著高于W14,而叶绿素b含量、Ci及Tr在两者间并无显著差异,Rubisco、OEC及D1在SC8中的表达水平均高于W14。叶绿素含量、Pn及参与光合作用相关蛋白质表达水平的分析结果表明,栽培种SC8具有较好的光合特性。      

白条纹水稻突变体的光合特性分析

从水稻组织培养突变体中发现可稳定遗传的白色条纹突变体,其生育期呈现白色和绿色条带相间的表型。电镜观察表明突变体绿色条带叶肉细胞具有正常的叶绿体发育,白色条带叶肉细胞则表现出叶绿体缺失。与野生型相比,突变体单位重量叶片叶绿素含量显著下降,但叶绿素光能吸收强度略有上升。突变体类囊体膜上的光系统II产生的激发能量降低,并将更多的激发能分配给光系统I。突变体保持叶片光合效率稳定的机制是通过提高胡萝卜素与叶绿素比值来补偿光合色素含量和激发能的降低引起的光合效率下降。     

水稻剑叶衰老过程中内源IAA的轭合态变化及其氮素调控效应

目的 揭示水稻抽穗开花后剑叶衰老过程的内源自由态IAA和轭合态IAA含量的动态变化及其基因型间的差异,明确氮素营养供应对叶片衰老过程的延缓效应及其与两种化学态IAA含量之间的关系。方法 以剑叶早衰水稻突变体(psf)与其野生型(浙恢7954)为材料,比较了其在大田条件下剑叶衰老过程中的内源IAA含量、IAA类型和YUCCAs家族基因转录表达量差异,并利用水培种植试验设低氮(LN, 1.45 mmol/L)、正常氮(NN, 2.9 mmol/L)和高氮(HN, 5.8 mmol/L)3个氮浓度水平处理,对不同氮素水平下水稻叶片衰老相关指标与两类IAA含量间的关系进行了分析。结果 早衰突变体psf剑叶中的自由态IAA含量显著低于相同取样时期的野生对照,但前者剑叶中的轭合态IAA含量显著高于后者,且随叶片衰老进程呈较明显的上升趋势;在7个YUCCAs同工型基因中,YUCCA1、YUCCA2、YUCCA3、YUCCA4和YUCCA6)的转录表达量随叶片衰老而下降,但YUCCA7则随叶片衰老呈现出先上升后下降的变化趋势。相同灌浆时期相比,绝大多数YUCCAs在早衰突变体psf剑叶中的转录表达量要低于其野生型对照,说明IAA合成代谢较弱是psf剑叶叶绿素含量迅速下降和早衰症状加剧的重要原因之一。其中,YUCCA7转录表达量随叶片衰老而上升,可能对psf已衰老叶片中的IAA合成起重要调控作用;氮浓度对水稻叶片中的IAA含量及其自由态与共轭态的影响表现为,在叶片开始衰老的初期和前中期,低氮处理(LN)引起剑叶中的自由态IAA含量下降和轭合态IAA含量上升,而高氮处理(HN)可诱导叶片中的自由态IAA含量增加,并导致轭合态IAA含量明显降低,但对已严重衰老的叶片而言(psf在抽穗开花后28 d的剑叶),高氮处理下(HN)的自由态IAA和轭合态IAA含量均低于正常氮处理(NN)和低氮处理(LN)。结论 水稻叶片的衰老进程与其叶片器官中的IAA含量及其化学态之间存在较密切联系。其中,轭合态IAA含量在叶片衰老过程的大幅度提升,是早衰突变体psf 剑叶衰老进程加快的一个重要生理特征,而轭合态IAA含量的下降,可能是高氮处理对水稻叶片衰老进程起到延缓作用的一个重要生理调节因素。     

HSO3-、Cl-和Na+对大豆幼苗光合作用的影响

以铁丰31大豆幼苗为试材,在大豆幼苗叶片完全展开时以一定浓度的NaCl和NaHSO3及清水喷施于叶片的正反两面,测定光合速率、可溶性糖、光合色素等生理指标,以探讨HSO3-、Cl-和Na+对光合作用的影响。结果表明:Na+对大豆幼苗叶片可溶性糖含量的增加、ATP合酶活性的提高、叶片Rubisco含量的增加均有一定的促进作用。Cl-在整个实验中作用不明显。HSO3-对大豆幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b的合成有显著促进作用;并能显著提高全链光合电子传递速率、ATP合酶活性,使光合磷酸化过程加强;HSO3-显著提高了Rubisco羧化活性及PEPC活力和PEPC比活力;并提高了Rubisco和PEPC含量,从而促进大豆幼苗的光合速率增加。     

Photosynthetic Characteristics of Flag Leaves in Rice White Stripe Mutant 6001 During Senescence Process

Physiological, biochemical and electron microscopy analyses were used to investigate the photosynthetic performance of flag leaves in rice white stripe mutant 6001 during the senescence process. Results showed that the chlorophyll content at the heading and milk-ripe stages in rice mutant 6001 were about 34.78% and 3.00% less than those in wild type 6028, respectively. However, the chlorophyll content at the fully-ripe stage in rice mutant 6001 was higher than that in wild type 6028. At the heading stage, the net photosynthetic rate （Pn） in rice mutant 6001 was lower than that in wild type 6028. Rice mutant 6001 also exhibited a significantly slower decrease rate of Pn than wild type 6028 during the senescence progress, especially at the later stage. Furthermore, Ca2~-ATPase, Mg~~-ATPase and photophosphorylation activities exhibited the similar trends as the Po. During the senescence process, the 68 kDa polypeptide concentrations in the thylakoid membrane proteins exhibited a significant change, which was one of the critical factors that contributed to the observed change in photosynthesis. We also observed that the chloroplasts of rice mutant 6001 exhibited higher integrity than those of wild type 6028, and the chloroplast membrane of rice mutant 6001 disintegrated more slow during the senescence process. In general, rice mutant 6001 had a relatively slower senescence rate than wild type 6028, and exhibited anti-senescence properties.     

两优培九剑叶叶绿体衰退进程中的细胞生物学特性初探

以高产杂交水稻两优培九剑叶完整叶绿体为研究对象,对其衰退进程中光能转化、抗氧化特性和超微结构变化进行了研究。 剑叶净光合速率随叶片衰老而逐渐下降,叶绿素含量在衰老后期出现显著下降的趋势。叶绿体PSⅠ和PSⅡ活性均显示先上升后降低的变化趋势,PSⅠ活性变化相对于PSⅡ活性变化较为缓慢。Ca2+ ATP酶和Mg2+ ATP酶活性变化呈现先下降后上升最后显著下降的变化趋势。叶绿体衰老早期超氧化物歧化酶在清除活性氧对叶绿体膜系统伤害中具有重要作用,衰老后期谷胱甘肽则发挥较大作用,但抗坏血酸的作用并不明显。电镜观察显示叶绿体超微结构变化与其光合生理功能变化一致。     

Gene Expression and Accumulation of Rubisco in Bundle Sheath and Mesophyll Cells during Leaf Development and Senescence in Rice,a C3 Plant

Abstract

Gene expression of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) large subunit (rbcL) and small subunit (rbcS) in bundle sheath and mesophyll cells of rice, a C₃ plant, was examined during leaf development and senescence by in situ hybridization. Localization of Rubisco protein in both cells was also examined by immuno-electron microscopy. Gene expression and accumulation of Rubisco were related with the chlorophyll fluorescence parameters. The chlorophyll fluorescence parameters, such as F_v/F_m and Φ_psii, gradually increased during leaf development with the increase in the accumulation of Rubisco. However, the chlorophyll fluorescence parameters decreased earlier than the Rubisco content during leaf senescence. The expression of rbcS decreased earlier in bundle sheath cells than in mesophyll cells during leaf development, whereas the expression of rbcL in both cells was retained during leaf development and decreased during leaf senescence. On the other hand, Rubisco content of bundle sheath and mesophyll cells increased during leaf development and decreased during leaf senescence. Rubisco was retained even after the disappearance of the expression of rbcS and rbcL detectable by in situ hybridization. The present results suggest that the expression pattern of rbcS in bundle sheath cells was somewhat different from that in mesophyll cells, but this difference was not reflected in Rubisco content.     

不同品质类型小麦灌浆期旗叶Rubisco降解变化研究

为了解小麦籽粒蛋白品质的形成机制,以弱筋和强筋小麦为材料,研究了小麦灌浆期间旗叶叶绿素含量以及Rubisco （1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）降解的变化。结果表明,小麦灌浆期间不同品质类型品种旗叶叶绿素含量和Rubisco含量差异明显,弱筋小麦品种宁麦9号和扬麦15花后15~25 d旗叶叶绿素含量分别降低16.8%和19.6%,而强筋小麦品种郑麦9023和镇麦168花后15~25 d叶绿素含量下降幅度分别为52.8%和34.6%;旗叶灌浆期内肽酶活性呈先升高后降低的趋势,并且2个强筋品种花后5~25 d内肽酶活性始终高于2个弱筋品种;小麦旗叶Rubisco含量在开花后呈逐渐降低的趋势,但两个弱筋小麦品种旗叶中Rubisco含量始终高于两个强筋小麦品种。此外,扬麦15花后15～20 d才可以看出Rubisco亚基出现降解现象,郑麦9023在花后15 d就已经明显出现了Rubisco大亚基降解,说明强筋小麦郑麦9023旗叶较弱筋小麦扬麦15衰老早。     

超高产水稻开花结实期间叶片衰老与活性氧代谢的关系

 对超高产水稻培矮64S/9311和协优9308从抽穗到籽粒成熟过程中剑叶中H2O2 、膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）、组织自动氧化速率、脂氧合酶（LOX）及保护酶超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（ASP）的动态变化过程进行了测定。结果表明，协优9308的剑叶衰老较慢。2个材料的剑叶叶片衰老可能原因是叶片内SOD、CAT、ASP活性过早下降，LOX活性增加，进而导致膜脂过氧化，使活性氧代谢失调，引起叶绿素和蛋白质降解，培矮64S/9311的各项生理指标比协优9308早衰老，而且乳熟期是培矮64S/9311早衰的关键时期。     

花期高温胁迫对水稻颖花生理特性的影响

以野生型水稻中花11及其耐热型突变体(hst)为材料,于抽穗扬花期高温处理7d(40℃,每天处理6h),探讨开花期水稻颖花生理特性与耐热性之间的关系。研究表明,花期高温导致剑叶叶绿素含量、颖花可溶性蛋白和可溶性糖含量均显著下降,突变体hst的降幅明显小于野生型中花11;同时,高温下颖花中丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)及游离脯氨酸含量均显著增加,而突变体hst的增幅明显低于野生型中花11。在抗氧化酶活性方面,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性对水稻开花期高温胁迫的响应有所不同,其变化与耐热性之间的相关性有待进一步验证。高温胁迫下水稻剑叶中保持较稳定的光合作用,颖花中保持较多的渗透调节物质及较低的MDA和H_2O_2含量,是突变体耐高温的生理基础。     

水稻淡黄叶突变体安农标810S的光合特性初探

对水稻淡黄叶自然突变体安农标810S及其野生型安农810S的光合特性进行了比较研究,结果表明,安农标810S在整个生长发育阶段总叶绿素含量均显著低于安农810S,但安农标810S与安农810S各自所配的杂交F1代叶绿素含量没有显著差异;安农标810S的叶绿素a/b比值明显大于安农810S;从净光合速率来看,无论是一天中的不同时间段,还是在不同发育时期,安农标810S均高于安农810S;安农标810S的繁殖产量高于安农810S。说明安农标810S既是叶色标记明显的突变材料,也是高光效的水稻变异材料,在杂交水稻种子纯度鉴定和高光效育种方面应用前景广阔。     

稻田冬季保护性耕作条件下的土壤酶活性与水稻成熟期叶片衰老和籽粒产量之间的关系

 为研究稻田冬季保护性耕作不同种植模式对土壤酶活性以及水稻成熟期叶片衰老的影响, 设计了5种种植模式：免耕直播稻草全程覆盖马铃薯（T1）、免耕直播黑麦草（T2）、免耕直播油菜（T3）、免耕直播燕麦草（T4）和空闲（CK）,供试品种为杂交组合国稻6号。与对照（CK）相比,T1、T2和T3处理均可显著提高土壤蛋白酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及转化酶活性,尤其是T1处理,其土壤酶活性明显高于其他处理,而T4处理与对照相比,差异不明显。T1、T2和T3处理均可有效延缓水稻成熟期剑叶的衰老,主要表现为成熟期剑叶中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质和叶绿素含量下降缓慢,丙二醛含量上升的幅度较小,相对于对照（CK）,差异均达显著水平。在本试验条件下,土壤酶对水稻叶片衰老的影响程度依次为蛋白酶>过氧化氢酶>中性磷酸酶>转化酶。叶片衰老对水稻产量的影响主要表现在灌浆中后期。