几个常见植物种水浸液对杉木叶绿体的影响

通过透射电镜观察,发现浇灌木荷、继木木、罗木石楠、马尾松、芒箕、狗脊、丝栗栲、赤楠等８个常见植物种水浸液６年后的杉木叶绿体个数、截面积、基粒片层较对照组有明显增多,而叶绿体中的淀粉粒较对照组有明显减少,其影响程度取决于植物种及浓度     

不同进化程度茶树叶绿体超微结构的比较研究

原始型茶树与进化型茶树叶绿体结构的主要区别在于原始型茶树类囊体较大,排列较整齐,基粒片层、基质片层较疏松,膜纹较粗且排列整齐,结构单一．因此茶树叶绿体结构的演化基本上是由简单到复杂。     

缺铁胁迫柑橘砧木幼苗的光合特性和叶绿体超微结构

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁 (–Fe,0 μmol/L) 和正常铁 (+Fe,37.3 μmol/L) 2个处理进行营养液培养,测定了缺铁胁迫对两种砧木苗期铁元素含量与积累量、光合色素含量、叶片糖含量的影响,并进行了叶绿体超微结构的电镜扫描。【结果】缺铁胁迫显著降低了两种砧木铁元素含量与积累量、叶片光合色素含量,且枳橙砧木光合色素含量下降幅度较大。与对照相比,缺铁后枳壳砧木叶片的糖类物质含量降低,且达到显著差异水平;而枳橙砧木叶片可溶性糖、蔗糖含量显著升高,淀粉和果糖含量显著下降。另外,缺铁胁迫条件下,两种柑橘砧木片层结构模糊,嗜饿体数目增加。并且,缺铁后枳壳砧木叶绿体长度、厚度比对照分别降低了22.1%、26.4%,枳橙砧木则分别下降了55.1%、40.4%。【结论】缺铁胁迫下,枳橙砧木幼苗的铁元素含量和积累量、叶片光合色素含量、叶绿体超微结构等均比枳壳砧木受到较大影响,表明枳橙砧木比枳壳砧木对铁营养缺乏更加敏感。     

基于叶绿体DNA信息的南方梨属种质的遗传多样性和演化分析

选取5个叶绿体DNA非编码区trnL-trnF-1、trnL-trnF-2、trnS-psbC、accD-psaI、rps16-trnQ和1个基因区域rbcL,对中国秦岭淮河以南地区的梨（Pyrus L.）资源进行遗传多样性和演化分析。将188份梨资源的测序结果整合得到长度为5 612 bp（包含缺失片段）,共检测出13个单倍型、4个单一突变位点、16个简约性信息位点和14个插入/缺失片段（InDels）,单倍型多样性Hd为0.7178,核苷酸多样性为0.35 × 10-3。accD-psaI区域的分析结果显示该区域的Hd值最高,为0.7177;rbcL区域的Hd值最低,为0.0317。其中162份梨资源检测出12个单倍型,Hd为0.713,核苷酸多样性为0.29 × 10-3;梨的不同地理群体中湖南省的10个梨地方品种的Hd最高,为0.889;来自贵州省的8个品种的Hd最低,为0。138份砂梨地方品种共检测出8个叶绿体单倍型,其中单倍型H2、H4和H5在130份砂梨和37份白梨品种中检测到,单倍型H6、H10、H11、H12和H13在8份砂梨地方品种‘青皮钟’、‘甜宵梨’、‘细花红梨’、‘惠阳红梨’、‘麝香梨’、‘塘湖青’、‘红粉’和‘横县浸泡梨’中检测到。Median-joining Network图显示单倍型H6和H11为古老单倍型,H1、H4和H5为较进化的单倍型。根据叶绿体DNA序列变异信息可推测秦岭淮河以南地区的砂梨和白梨亲缘关系较近,同时来自湖南地区的砂梨种质资源具有丰富的遗传多样性。     

mTERF基因及其作用研究进展

线粒体转录终止因子mTERF是一类由核基因编码且高度保守的线粒体DNA结合单体蛋白质,对线粒体、叶绿体功能的调控、生物进化、基因诊断与治疗具有重要作用。从mTERF基因与线粒体和叶绿体的关系、mTERF基因的种类和结构和mTERF基因的作用3个方面综述了动植物中mTERF基因的研究进展。     

蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析

本文对蒺藜苜蓿叶绿体基因组全序列密码子进行分析,筛选出50条CDS(coding DNA sequence)利用CodonW软件进行分析其密码子使用模式。结果显示,蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子第3位碱基GC含量为26.9%,即第3位密码子富含A和U,ENC值在37.11~51.91之间密码子偏好性较弱。相对同义密码子使用度分析显示RSCU值大于1的密码子有23个,其中以A和U为结尾20个。中性绘图分析显示GC₁₂与GC₃的相关系数为0.341,相关性不显著,回归系数为0.4843;单基因ENC比值多分布在-0.05~0.05,即大部分基因ENC值离ENC期望值较近;对应性分析,第一轴显示了12.50%的差异为主要影响因素,第一轴与ENC和GC₃的相关系数分别为0.091和-0.092,均相关不显著。综合这几项分析发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变的影响,但是并不是唯一的影响因素,其他因素对密码子偏好性也可能有一定的影响。最终通过高表达优越密码子方法确定得出UUA、UUG、CCU等23个密码子为最优密码子,为之后对外源基因进行改造,提高其在叶绿体中的表达效率奠定了基础。     

百合无症病毒对百合光合生理、酶活性及叶绿体超微结构的影响

 以东方百合“西伯利亚”为试验材料,研究百合无症病毒(LSV)侵染百合对其叶片生理生化以及叶绿体超微结构的影响。检测结果表明:叶片中叶绿素a、b以及总叶绿素含量与健康对照相比分别下降了28.6%、33.3%和23.5%,净光合速率、气孔导度及胞间CO₂浓度分别下降33.3%、25%和13.8%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)与健康对照相比,分别增加了16.6%、29.4%、16.7%和22.2%。电镜观察发现:感病植株叶绿体膨胀变形,基质片层散乱,叶绿体内淀粉粒肿大且数目增多,从而证明LSV侵染破坏叶绿体结构,影响植株的光合作用。     

植物安全转基因技术研究现状与展望

转基因技术是进行基因功能研究和作物遗传改良的重要工具。根癌农杆菌介导转化法和基因枪轰击法是两种主要的遗传转化方法。从1996年首例转基因作物商业化种植以来,2012年全球有28个国家和地区种植转基因作物,种植面积已达1.7亿公顷。随着全球转基因作物的大面积商业化种植,转基因植物的安全性越来越多地受到公众关注。安全转基因技术的研发对于转基因植物的商业化生产具有重要意义。文章详细介绍了目前已报道的安全转基因技术原理及其应用现状。按其作用原理和目的将其分为4类：安全选择标记、标记基因删除及基因叠加、基因漂移防控法和基因定点编辑整合技术。其中,安全选择标记按其筛选原理分为糖代谢相关标记、氨基酸代谢相关标记、激素相关标记和抗逆相关标记。与抗生素和除草剂抗性标记相比,这类标记基因及其表达产物对人和其他生物更安全。标记基因删除及基因叠加技术包括共转化法、位点特异性重组法、转座子法、同源重组法以及基于位点特异性重组的基因叠加技术,其中共转化法又包括农杆菌介导的共转化法和基因枪介导的表达盒共转化法。基因叠加技术为复合性状转基因植物研发奠定了基础,有望成为未来多性状转基因植物研发的重要技术之一。基因漂流防控法包括叶绿体转化法和基因拆分法。基因定点编辑和整合技术包括锌指核酸酶、TALEN和CRISPR/Cas9系统介导的基因定点编辑和整合技术。其中,TALEN和CRISPR/Cas9技术,设计简单,成本低,易操作,靶点分布广泛,有望成为安全转基因研发和应用的重要技术。文章对这些技术原理及其应用现状进行了综述,讨论了其优缺点,并展望了安全转基因技术研发重点和发展趋势。     

钙过量对茶树光合特性及叶绿体超微结构的影响

茶树是一种嫌钙植物,本文通过砂培试验,研究了不同钙过量水平对茶树光合作用、叶绿素荧光参数、叶片色素含量、叶绿体超微结构及茶树新梢生长的影响,旨在探明钙过量对茶树光合生理的影响,同时为解释高钙茶园中茶树生长不良提供一定的理论依据。结果表明: 不同钙过量处理,随着钙浓度的升高,茶树净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs） 逐渐降低; 茶树叶片Chl a/Chl b升高,总Chl含量逐渐降低; 茶树叶片原初光能转换效率（Fv/Fm）、光合电子传递速率（ETR）、光合电子传递量子效率（ΦPSⅡ）逐渐降低,初始荧光（Fo）则升高; 叶绿体片层结构遭到破坏; 同时钙过量处理的茶树新梢生长受到抑制,其节间距、新梢长度、展叶数、叶面积均明显低于对照。上述结果说明: 钙过量处理在一定程度上可引起光合系统膜结构的破坏,导致电子传递链受阻,茶树叶片光能利用效率降低,从而影响茶树新梢的生长。     

睡莲属叶绿体基因组密码子偏好性及系统发育分析

睡莲属植物是具有重要的经济、药用和观赏价值的原始被子植物.分析其叶绿体基因组编码区密码子的使用特征,以22种睡莲的叶绿体基因组为研究对象,对睡莲叶绿体基因组密码子的偏好性及睡莲属植物间的进化关系进行了系统分析.结果表明,22种睡莲植物叶绿体基因组密码子适应指数(codon adaptation index,CAI)为0...