安吉白茶特异性状的生理生化本质

安吉白茶的特异性主要表现在春季发芽时新梢嫩叶叶色的可逆性白化现象, 在白化过程中新梢的叶绿素含量急剧下降和氨基酸含量显著上升。研究表明, 安吉白茶是一个温度敏感的自然突变体, 其白化表达的温度阈值在20 ～22 ℃之间, 但该温度仅在芽萌发初期发挥作用; 其正常复绿的启动温度在16 ～18℃之间。叶片白化期的主要生理生化变化是叶绿体膜结构发育发生障碍, 叶绿体退化解体, 叶绿素合成受阻, 质体膜上各种色素蛋白复合体缺失, 导致了叶色的变化; RuBP羧化酶的大、小亚基含量及酶活性下降, 同时伴随蛋白水解酶活性的升高, 终因叶绿体不能继续发育, 多余的可溶性蛋白水解, 导致游离氨基酸含量显著上升。文中对其返白机理进行了讨论, 认为该温度敏感型突变体的突变很可能是由核基因或核质互作控制的。     

水稻白叶白穗突变体wlwp7的鉴定与基因定位

水稻叶穗色泽突变体为解析不同器官叶绿素生物合成之间的内在联系提供了优良的遗传材料。本研究鉴定了1份白叶白穗突变体wlwp7（white leaf and white panicle 7）,分析了wlwp7的形态、生理和遗传特点。结果表明：wlwp7对低温敏感,当环境温度为20 ℃时苗期叶片白化,但温度升高至30 ℃后叶色正常;大田环境下wlwp7抽穗后颖壳白化,叶绿素含量降低至野生型的40.73%;除结实率较野生型T98B下降6.28%外,其他产量性状不受影响;遗传分析发现,wlwp7与T98B的正反杂交F₂群体中都未出现白叶绿穗和绿叶白穗重组单株,经卡方检测白叶白穗突变单株与绿叶绿穗野生型单株的理论分离比符合1∶3,表明白叶白穗性状受同一隐性核基因控制;利用BSA策略进一步将wlwp7定位在第3染色体上一个280 kb的区域内,该区域未有已报道的白叶白穗基因。本研究发现了wlwp7同时控制叶部和穗部叶绿素合成,精细定位结果为最终克隆wlwp7奠定了基础。     

甘蓝型油菜黄花（苗）突变体的叶绿素含量及超微结构

用氮离子处理双低含油量甘蓝型油菜新品系ＨＤＹ－８种子,Ｍ１出现了一株失绿黄花而后复绿的突变体,其Ｍ２仍有三分之一的植株出现黄花反应。叶绿素含量测定和叶绿体超微结构观察发现,黄叶、黄绿叶的叶绿素含量明显低于绿叶,而叶绿素ａ与叶绿素ｂ的比值又大绿叶,黄叶细胞内叶绿体数量少,形状不同规则,膜结构已解体,无类囊体,叶绿体内无淀粉粒、嗜锇颗粒多;黄绿叶细胞内叶绿体数目较多,形状规则,基粒基层清晰可见,内有淀     

甘蓝型油菜黄化(苗)突变体的叶绿素含量及超微结构

用氮离子处理双低高含油量甘蓝型油菜新品系 HDY-8种子 ,M1 出现了一株失绿黄化而后复绿的突变体 ,其 M2 仍有三分之一的植株出现黄化反应。叶绿素含量测定和叶绿体超微结构观察发现 :黄叶、黄绿叶的叶绿素含量明显低于绿叶 ,而叶绿素 a与叶绿素 b的比值又大于绿叶。黄叶细胞内叶绿体数量少 ,形状不规则 ,膜结构已解体 ,无类囊体 ,叶绿体内无淀粉粒 ,嗜锇颗粒较多 ;黄绿叶细胞内叶绿体数目较多 ,形状规则 ,基粒片层清晰可见 ,内有淀粉粒 ;绿叶细胞内叶绿体较多 ,形状规则 ,基粒片层清晰 ,其内淀粉粒多而大 ,嗜锇颗粒较少     

大麦阶段性低温诱导白化突变体的转录组分析

叶色突变体是研究叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用的重要材料。本研究从大麦鄂啤2号(野生型)⁷Li离子突变体库中筛选获得一份大麦阶段性低温诱导白化突变体(SLTW),该突变体受低温诱导后，于五叶期叶片开始出现白化现象，温度升高后于拔节期逐步恢复为绿色。与野生型相比，该突变体叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著下降。SLTW突变体与野生型的转录组比较分析表明，差异表达基因显著富集到类胡萝卜素合成、四吡咯结合、血红素结合、铁结合、氧化还原过程、光合作用等通路上。叶绿素合成基因(ID号为HORVU.MOREX.r2.2HG0174230)和类胡萝卜素代谢基因(ID号为HORVU.MOREX.r2.5HG0354290)在SLTW突变体与野生型中的表达量均差异显著，且均检测到SNP突变，推测这些基因可能与大麦阶段性白化有关。编码光合作用-天线蛋白、细胞色素P450、跨膜转运(ABC转运)蛋白及转录因子也可能是调控大麦阶段性白化的潜在候选基因。     

叶色白化水稻突变体转绿中若干生理与叶绿体发育特型的研究

以水稻白化转绿型叶色突变体及其野生型亲本为材料,研究突变体转绿过程中叶片相关生理特性及其叶绿体发育超微结构变化.研究结果表明:突变体随着叶色转绿,叶片叶绿素、可溶性蛋白含量增加、超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,突变体叶色在完全转绿后,SOD活性电泳中出现了清晰的Fe-SOD谱带;突变体在2叶1心期,叶肉细胞内都是囊状空泡,没有叶绿体,而野生型亲本叶肉细胞内已具有大量叶绿体存在;突变体6叶1心期,叶肉内可以观察到叶绿体的存在,但叶绿体形态不规则或畸形;野生型亲本叶绿体可以直接由前质体正常发育而来,而突变体的叶绿体发育经历了“前质体-白色体-叶绿体”的过程,其叶绿体发育明显滞后.     

大豆黄绿叶突变体NJ9903-5性状表现与基因定位研究

叶色突变体既可用于作物叶绿素合成、降解和光合作用等研究,也可作为标记基因为作物育种利用。本文对一个新发现的大豆黄绿叶自发突变体NJ9903-5进行遗传鉴定。结果表明:从对生真叶开始,该突变体幼嫩叶呈黄色,随着生长叶片逐渐转变为绿色。黄化叶片叶绿体数目下降,基质片层减少且排列疏松,叶绿素a、b、类胡萝卜素含量都极显著下降;其对株高、主茎节数、单株粒数、单株荚数有负效应,但对百粒重、蛋白质含量、油脂含量影响小,杂交后代中上述性状变异大。3个杂交群体遗传分析表明该性状受一对隐性核基因控制,利用F2隐性个体将目标基因ygl定位在SSR标记BARCSOYSSR_02_1445和BARCSOYSSR_02_1477之间约366 kb区段,包含36个候选基因。测序分析发现在突变体中,叶绿体膜转运蛋白相关基因Glyma.02G233700第1个外显子第38个碱基G缺失,移码突变导致蛋白翻译提前终止,结合前人研究结果,推测其为黄绿叶的目的基因ygl。     

一个水稻白化致死突变基因的精细定位和遗传研究

从粳稻品种日本晴经⁶⁰Co诱变的M₁代材料中发现了一个白化致死突变体,该突变体从萌芽后一直表现白化,3叶期后逐渐衰亡。遗传分析表明,该突变表型受一对隐性核基因控制,将该白化突变体暂定名为 al14。与野生型相比, al14突变体的叶绿素含量与类胡萝卜素含量显著降低。电子显微镜观察表明 al14突变体不能形成完整的叶绿体,只有原片层体结构。对叶绿体编码基因的表达分析发现,突变体中光系统Ⅰ和光系统Ⅱ基因表达明显下调,核糖体结构基因和质体编码的RNA聚合酶亚基基因表达明显上调,但是PsbN(photosystem Ⅱ protein N)却上调表达水平最高,达到118.23倍。利用 al14 突变体与黄华占杂交获得的F₂代分离群体进行基因定位,将该基因定位于水稻第6染色体上约40 kb的范围。目前,该范围内没有叶色相关基因的报道,可能为一新的调控叶绿体发育的基因。     

菠萝蜜白化突变体的性状研究

在野外考察中发现了菠萝蜜白化突变体，并对其形态和生理方面进行了研究。通过分光光度计法、离体称量法、比色法等比较研究菠萝蜜实生白化苗与正常苗在形态指标和生理指标方面的差异。结果表明：菠萝蜜白化突变体的株高、侧根密度、茎粗、叶柄长、叶片长、叶片宽、叶面积、叶周长、叶绿素含量均低于正常苗，而含水量、蒸腾速率、脯氨酸含量均高于正常苗。菠萝蜜白化突变体和正常苗无论在形态还是生理上都有很大的差别。本研究不仅为木本经济作物白化突变体的研究提供材料，而且为进一步研究菠萝蜜白化苗的形成机制提供参考依据。     

墨兰‘达摩’叶艺品系光合色素含量、叶绿素荧光特性和叶绿体超微结构的比较

墨兰叶色变异品系具有较高的观赏和经济价值,但其叶色变异机理尚不清楚。对墨兰栽培品系‘达摩’正常绿叶及其4个叶色变异(叶艺)品系的叶片光合色素含量和叶绿素荧光动力学参数进行比较,发现叶艺品系叶片黄色区域的总叶绿素和类胡萝卜素含量均小于绿色区域,且叶绿素含量降低更为显著,造成Caro/Chl升高,叶色黄化。叶绿素荧光参数显示叶艺品系叶片黄色区域的F_v/F_m、NPQ值也有相应降低,而qp、Y(Ⅱ)值比绿色区域高,可能与其高比例的叶绿素a和类胡萝卜素含量相关。进一步对叶绿体超微结构进行分析,发现叶艺品系叶片绿色区域叶绿体存在不同程度发育缺陷,而黄色区域的叶绿体退化更为严重,没有完整的叶绿体结构。此外,研究结果显示,叶艺品系叶片绿色区域F_v/F_m值的变化趋势与其叶绿体发育完整程度具有一致性,qp、Y(Ⅱ)值与总叶绿素和类胡萝卜素含量变化趋势一致,但黄色区域并不呈现出这种相关性,可能与叶绿体发育严重受损有关。     

波罗蜜叶绿素缺失突变体嫩茎转录组分析

为探究叶绿素合成缺失对波罗蜜嫩茎发育的影响,以波罗蜜叶绿素缺失突变体（chlorophyll deficient mutant, CDM）嫩茎为材料进行转录组分析;经de novo组装后获得295 869个Unigenes,使用NR、NT、Swissprot、KEGG、KOG、Pfam和GO数据库进行序列比对,共注释了174 291个Unigenes。过滤低丰度基因后,筛选出22 988个差异基因。与对照（CK）相比,CDM中上调基因有379个,下调基因有22 609个。GO分类结果表明,共有3712个基因获得注释,并将其划分为分子功能（molecular function）、细胞组分（cellular component）和生物学过程（biological process）三大类,共48个功能组;此外,有2080个Unigenes参与到19条KEGG通路上,其中在黄酮类生物合成途径中有30个Unigenes。该研究通过转录组测序,分析叶绿素合成缺失对波罗蜜嫩茎发育的影响,为木本植物茎发育的研究提供数据基础。     

不同比例红蓝光及光照强度对金线莲生理及叶绿素荧光特性的影响

为探讨LED光源在金线莲工厂化栽培中的应用,利用研发的具有不同比例红（R）、蓝光（B）的LED灯作为光源,以白色荧光灯为对照（CK）,设置以下5个试验处理,T₁：R/B(3/7), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₂：R/B(7/3), PPFD 20 μmol/(m²·s);T₃：R/B(3/7), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₄：R/B(7/3), PPFD 30 μmol/(m²·s);T₅：R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s),研究不同比例红蓝光源及其光照强度对金线莲的生长、光合作用、叶绿素荧光反应和生理特性的影响。结果表明：与对照处理相比,T₄、T₅处理的金线莲株高、茎粗、植株干鲜重显著提高;T₅处理的金线莲叶片净光合速率显著高于其他处理,而T₁、T₃处理间差异不显著,但显著高于T₂、T₄处理。不同比例红蓝光处理下金线莲叶片的叶绿素含量显著高于对照处理,在相同的光照强度下,R/B(7/3)处理的金线莲叶片叶绿素含量大于R/B(3/7)处理。不同比例红蓝光源处理的金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性均显著高于对照处理;红光比例减少,蓝光比例增加,可降低金线莲叶片最大光化学效率、光系统II活性,同时光系统II实际光化学效率和光合电子传递效率也随之降低。T₂处理可有效提高金线莲叶片SOD和CAT活性,但POD活性降低;T₄处理下金线莲叶片POD和CAT活性降低,SOD活性升高;与对照相比,T₁处理的金线莲叶片MDA含量显著增加,较对照提高19.4%,而T₅处理与对照差异不显著。综合各处理金线莲生长来看,T₅处理R/B(7/3), PPFD 50 μmol/(m²·s)的金线莲生长最好,保持较高的光合速率及生理活性。     

镉离子对茶叶光合机构及性能的影响

对水培在镉污染下的茶叶光合机构进行连续观察和光合性能测定。结果表明镉离子（0.5βmmol/L）伤害茶苗叶片叶绿体超微结构。在毒害初期,表现为基粒减少,排列不规则,类囊体减少,垛叠紧密度下降;而后,叶绿体逐渐变圆并与质膜分离,类囊体腔膨胀,垛叠疏松;到后期叶绿体结构更加混乱,类囊体大幅度降解,有些叶绿体外膜局部破裂,基质外泄。随Cd²⁺处理时间的延长,茶叶叶绿素含量减少,叶绿素a/b值下降 ,叶绿素荧光动力学参数Fv/Fo和Fv/Fm值降低。镉离子对光合作用有多方面影响,而且对细胞的毒害具有明显的累积效应。     

基于图像处理技术的5种红树林叶片形态特征及叶绿素相对含量的估测

为研究基于计算机视觉的图像处理技术获得的红树林叶片形态特征和叶绿素相对含量,以5种红树林为研究对象,分析其叶片形态特征及建立叶片颜色参数和叶绿素相对含量的回归模型,为苗木培育及营养诊断提供理论依据。结果表明：基于图像处理技术获得红树林叶片形态特征值是可信的,5种红树林叶片形态特征（叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶片形态因子）存在显著差异。红海榄和木榄单片叶片最大,其次是秋茄和桐花树,白骨壤叶片最小,白骨壤叶片形态接近椭圆形,红海榄和秋茄2种红树叶片属于长条型,木榄和桐花树叶片形态类似,红海榄叶长和叶宽相关性最强。5种不同种类红树林的SPAD值和Dualex值差异性显著。利用数码相机获取5种红树林叶片彩色图像,通过图像处理软件提取RGB以及通过差值、比值、标准化值、归一化值等运算组合的28种颜色特征值,与叶绿素相对含量（SPAD值、Dualex 值）进行回归分析,B值与SPAD值极显著相关,(R+B+G)/3、R/B、G/B与SPAD值显著相关;18种颜色特征参数与Dualex值显著相关,其中相关系数最大的为G-B和G值。因此,可依据颜色特征参数（R、G、B）建立相应的统计模型进行红树林叶片叶绿素含量的估测,进而为检测红树林生长、诊断营养状况以及进行水肥精确管理提供理论依据和技术支持。     

花叶鹅掌柴不同颜色叶片光合特性

以多年生花叶鹅掌柴(Schefflera odorata cv.Variegata)成年植株为试验材料,选择同一植株上的3种颜色叶片,分别为全绿叶(whole green leaf,WGL)、花叶(variegated leaf,VL)和黄叶(whole yellow leaf,WYL),测定其光合色素含量、光响应曲线...     

菠萝蜜叶绿素缺失突变体幼苗茎的解剖结构

木本植物茎的发育在木材形成中具有重要意义。以菠萝蜜叶绿素缺失突变体幼苗（Chlorophyll deficient mutant, CDM）为研究材料,选取正常幼苗作为对照（Control check, CK）,观察并测量其株高和基部茎粗。使用石蜡切片法和光学显微技术对茎各节间进行观察,测量木质部、韧皮部、表皮和周皮的厚度,比较CDM与CK之间的差异。结果显示,CDM的株高和基部茎粗的增长受到一定的抑制,各节间木质部、韧皮部以及周皮的厚度均减小;相比次生木质部,次生韧皮部的抑制作用更显著。     

黄化变异茶树石门黄叶理化分析及茶氨酸相关基因表达研究

黄化变异是茶树较为常见的叶色变异现象,黄化茶树的特征性化学成分含量会发生较大变化,其中氨基酸含量显著增加,研究此现象形成的原因有助于揭示叶色与氨基酸代谢的相关性。本研究以石门地区自然黄化变异茶树为材料,对其全黄、全绿和黄绿叶片进行叶绿体超微结构分析和主要生化成分检测,采用实时荧光定量PCR方法检测茶氨酸生物合成相关基因（TS,CsGS1,CsGS2）在不同叶色间的表达水平并分析它们与茶氨酸含量的相关性。结果表明：（1）与绿叶相比,黄化叶的叶绿体结构存在异常,主要表现为类囊体膜结构不清晰;（2）生物碱含量由高到低分别为黄叶、绿叶、黄绿叶,组间差异显著;（3）没食子酸、总儿茶素含量在绿叶中最高,在其他两组间无显著差异,多种儿茶素组分含量随叶片转绿而提高,但EC与叶片黄化程度呈正相关;（4）氨基酸和茶氨酸含量变化趋势与叶片黄化趋势相同;（5）TS基因和CsGS1基因在绿叶中表达量最高,在黄绿色叶片中表达量最低,CsGS2基因在全黄叶片中表达量最高;（6）茶氨酸含量与TS、CsGS1、CsGS2基因表达量均无显著相关性。可见,黄化茶树叶片的叶绿体结构异常,其物质代谢会受到影响,氨基酸分解被抑制,并富集在黄化叶中。