紫茎泽兰叶绿体基因RNA编辑位点的鉴定及分析

RNA编辑是陆生植物叶绿体转录后基因表达调控的一种重要方式。本试验以紫茎泽兰为材料,利用生物信息学预测结合分子克隆及测序方法对其叶绿体的RNA编辑位点进行预测和分析。结果共预测到分布于19个基因的42个编辑位点,所有位点均为C到U的转换。编辑位点的发生位置分析发现,8个位于密码子第1位,34个位于密码子第2位,而密码子第3位未发现RNA编辑事件。同时,利用RT-PCR方法对其中4个基因的编辑位点进行验证,鉴定发现10个真实发生的编辑位点。进一步分析这10个位点发生编辑后对其编码蛋白质跨膜结构域和二级结构的影响,结果表明,ndhB-467的编辑会引起蛋白质跨膜结构的增加,ndhB-149的编辑会引起蛋白质二级结构的改变。     

大豆叶绿体中存在小分子环状DNA

以东北栽培大豆“合丰28”温室培养至二片真叶时取为材料.提取叶绿体DNA,在电镜下观察,发现有长度约为2μm的小分子环状DNA,其性质和功能正在探讨中。     

甜菜不同类型品种叶绿体超微结构的差异及其与功能的关系

本文重点报道了叶绿体内部超微结构的分布情况,分析了超微结构与某些光化学特性的关系。提出了可把叶绿体基粒数多的、基粒垛叠程度复杂的做为选择丰产高糖品种的参考生理指标。     

水稻叶绿体表达体系的建立及抗PPT叶绿体转化植株的获得

 【目的】建立外源基因在水稻叶绿体中的表达体系。【方法】通过分析已公布的水稻叶绿体基因组全序列及其基因分布特点，选择ndhF与trnL的基因间序列作为除草剂PPT抗性基因bar定点整合的位点。以水稻叶绿体基因组DNA为模板，采用PCR方法克隆了两个适于水稻叶绿体基因组遗传转化的同源片段，构建了含水稻叶绿体16S高效表达启动子、外源基因bar、psbA基因的3′序列（终止子）以及两个同源片段的水稻叶绿体特异表达载体pRB。【结果】采用基因枪法转化水稻品种中花10号幼穗诱导的愈伤组织，并再生植株，获得转化体后代种子。对转化植株进行的分子检测结果表明，外源基因bar 可能被整合到水稻叶绿体基因组中。后代种子的遗传学分析显示，外源基因bar可正常表达并遗传。【结论】利用所建立的水稻叶绿体外源基因表达体系，外源基因bar既可在水稻叶绿体基因组中正常表达，还可作为转化体筛选时的除草剂抗性选择标记。     

向日葵杂交种幼苗在缺铁条件下干物质积累和叶绿体色素含量的变化

本文报道向日葵NS—H—26—RN、NS—H—62—RM和NS—H—10三个杂交种幼苗在缺铁条件下干物质积累和叶绿体色素含量的变化。在水培条件下,缺铁时向日葵幼株的干物质积累减少(16—40％);叶绿体色素含量大幅度下降(其中叶绿素达80％以上,类胡萝卜素也在60—70％),因而叶片呈浅黄色或黄白色。对缺铁的反应:在同一植株,不同部位表现不同,地下部分比地上部分敏感;在不同杂交种之间亦存在着差异,NS—H—10对缺铁的敏感性低于其他两个杂交种,其于物重与叶绿体色素含量均高于另外两个杂交种。     

氧化乐果对紫背浮萍生长及酶活性的毒性作用

[目的]初步探讨氧化乐果对水生浮萍植物的毒性作用。[方法]以紫背浮萍（Spirodelapolyrhiza）为试验生物,研究了不同浓度（0、0．1、1．0,5．O、10．0、15．0、20．0mg／L）的氧化乐果对其生长发育及叶绿素含量、叶绿体活性、过氧化物酶活性的影响。[结果]氧化乐果对紫背浮萍叶片生长量的半数抑制浓度（8d-IC-50）为4．67mg／L;随试验液中氧化乐果浓度的升高,叶绿素含量表现为抑制效应,叶绿体活性表现为诱导一抑制效应;过氧化物酶活性总体表现为诱导作用。[结论]为及时发现并排除氧化乐果污染提供了理论依据。     

叶绿体清除白葡萄酒中二氧化硫效果研究

[目的]研究从菠菜中提取的叶绿体应用于脱除白葡萄酒中二氧化硫的效果。[方法]从菠菜中提取叶绿体,并采用单因素试验和响应面分析法确定其用于白葡萄酒中二氧化硫的优化反应条件。[结果]试验得出,在pH为6.28、反应时间5 h、叶绿体浓度为450mg/kg条件下,对一般白葡萄酒中二氧化硫的脱除率可达到99%以上。[结论]研究可为白葡萄酒中残留二氧化硫的清除提供一定的方法依据。     

拟南芥Psrp-4基因参与光合作用机制的研究

叶绿体核糖体是植物特有的细胞器之一,其主要功能是合成质体基因编码的蛋白质.已有研究表明在叶绿体核糖体内含有6个质体特有蛋白PSRP （plastid-specific ribosomal protein）,分别命名为PSRP1~PSRP6.然而,这些蛋白在叶绿体蛋白合成过程以及光合作用中的作用机制研究尚处初级阶段.在本研究中,为了阐明PSRP-4蛋白在叶绿体发育过程中的作用机制,我们利用Gateway系统构建了Psrp-4基因（At2g38140）的RNAi表达载体,转化野生型拟南芥后获得了Psrp-4基因表达量明显降低的psrp-4突变体.研究结果表明：psrp-4突变体比野生型生长略微缓慢,但叶片颜色与野生型差别不大,能够进行正常的光合作用.在高光胁迫条件下,测定psrp-4突变体光合化学效率,发现与野生型差异不明显;进一步的蛋白免疫印记实验证明Psrp-4基因表达量的降低对PSⅡ反应中心D1蛋白的周转也没有明显影响.因此,推测PSRP-4蛋白可能不是叶绿体蛋白合成以及光合作用的正常进行所必需的.     

玉米叶片“源”的高温胁迫阈值研究

为了明确玉米叶片“源”的高温胁迫温度阈值,采用盆栽试验,利用可精准控温（模拟大气温度变化）的人工气候室,以日最高温32℃为对照,分别设置日最高温34℃、36℃和38℃ 3个处理,于玉米拔节期进行持续10d的温度控制试验,比较叶片光合作用光反应和暗反应阶段对不同高温的响应,以及叶片气孔和叶绿体超微结构的变化。光反应阶段,38℃处理下的光系统Ⅱ最大光化学量子产量（F_v/F_m）和实际光化学量子产量Y（Ⅱ）与其他处理相比均显著降低,但胁迫解除后均恢复至正常水平,而其他3个处理无显著性差异;暗反应阶段,与对照相比,36℃和38℃处理的叶片净光合速率（P_n）均显著降低,胞间CO₂浓度（C_i）均显著升高,且38℃处理在胁迫解除后P_n未能恢复。透射电镜结果显示,在36℃和38℃处理下,叶绿体结构逐渐紊乱降解,脂质球体含量增加,淀粉粒合成减少。综上可知,对于玉米叶片“源”,日最高温的胁迫阈值是36℃,阈值附近的高温胁迫主要是限制光合作用的暗反应阶段。     

Modulation of carbohydrate metabolism and chloroplast structure in sugarcane leaves which were infected by Sugarcane Yellow Leaf Virus (SCYLV)

Non-symptomatic sugarcane plants infected with Sugarcane Yellow Leaf Virus showed starch in mesophyll and bundle sheath cells. In situ-hybridization of mRNAs of sucrose-phosphate phosphatase and ADP-glucose pyrophosphorylase revealed that infected leaves contained SPPase and AGPase in mesophyll cells, Kranz cells and bundle sheath cells. In contrast virus-free leaves contained SPPase only in Kranz cells and AGPase only in bundle sheath cells. Infected leaves exhibited ultrastructural changes in Kranz cell chloroplasts and a shift of the chlorophyll a/b ratio. No obstruction of plasmodesmata was observed. The results indicate that SCYLV-infected plants, even when visually non-symptomatic, underwent strong metabolic and ultrastructural changes.