水稻条纹叶枯病的研究 Ⅳ.病叶细胞的病理变化

在水稻条纹叶枯病叶超薄切片的电镜检查中,可见一些叶肉细胞和维管束鞘细胞中叶绿体有不同程度的降解和淀粉粒累积,一些细胞不同程度坏死,叶肉细胞、维管束鞘细胞以及伴胞的细胞质或液泡中有一个或多个蛋白体存在,一些伴胞中有特异性的非外壳蛋白存在,一些细胞中有一些不定形的粒状内含体或砂状结构,而在病株的不同叶位,这种砂状结构数量不同,以+1叶所见最多.研究结果还佐证了前文有关叶绿体中淀粉粒的过量累积可能引起叶绿体的破坏及其后叶片褪绿病斑形成的假说,并推测这可能是同化产物的运输通道受到影响的结果.     

不同施氮量对春玉米早衰的影响

春玉米生长后期容易发生早衰,研究不同氮肥水平对春玉米早衰的影响,为合理施肥和作物增产提供科学依据.盆栽条件下以春玉米为供试作物,研究不同施氮量对玉米早衰的影响.结果表明:不施氮肥处理玉米生长后期叶绿素含量最低,黄叶比例最大,细胞膜结构已经解体,玉米发生早衰,减产严重;当适量增加氮肥用量时,叶绿素含量升高,叶绿体超微结构逐渐得到改善,产量增加35.9％以上.玉米衰老与氮素营养之间有着密切的关系,合理的施肥量是保证玉米高产防早衰的有效方法.     

水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5的鉴定及基因定位

[目的]本研究旨在对水稻叶片淀粉累积早衰突变体pls5进行表型分析及基因定位,探讨水稻叶片早衰的分子机制。[方法]对pls5突变体进行田间农艺性状调查和光合速率测定;于抽穗期对倒2叶(无明显早衰表型)、倒3叶(出现早衰)和倒4叶(严重早衰表型)进行色素和活性氧含量测定,观察叶绿体超微结构;利用Real-time PCR对淀粉代谢和衰老相关基因进行表达分析,以及候选基因的图位克隆与测序。[结果]pls5突变体早期大田生长正常,早衰表型始于分蘖后期,至乳熟期所有叶片衰老。与野生型相比,pls5突变体色素含量和净光合速率极显著降低,同时每穗总粒数、结实率和千粒质量显著下降。倒3叶叶绿体中积累大量的淀粉粒,类囊体片层由于淀粉粒的大量积累被挤压到细胞膜周围;倒4叶叶绿体中积累大量嗜锇体,类囊体片层解体。同时,pls5中淀粉代谢和衰老相关基因的表达显著上调,活性氧积累。遗传分析表明,pls5的突变表型是由隐性单基因突变引起的;利用图位克隆将目标基因定位在第5染色体的长臂标记P7和P4之间,物理距离154 kb,共18个ORF;对区间内已报道基因ES5(Os05g0554400)测序,发现在第11个外显子存在437 bp的插入,导致移码突变翻译提前终止,推测其为候选基因。[结论]pls5是早衰突变体es5的等位变异,在衰老叶片中存在淀粉累积,这些有利于进一步理解叶片早衰的内在机制。     

大豆豆荚与叶片超微结构的比较

以大豆品种东农42为试验材料,对其R4～R6期的叶片和豆荚的叶绿素含量及叶绿体超微结构进行了比较研究。电镜观察表明,叶片的叶肉细胞具有明显的栅栏组织和海绵组织,而豆荚作为叶片的同源器官其同化组织则无此明显区分。豆荚同化细胞的细胞壁厚,细胞排列呈梭形交错,细胞间隙小,有较多的胞间连丝,豆荚细胞中的叶绿体数量较叶肉细胞中的叶绿体少。R4的初期,淀粉粒较少,类囊体片层数量较多,但主要以基质片层纵向贯穿于叶绿体中;R5～R6期,豆荚的类囊体垛叠成基粒较明显,且淀粉粒逐渐增多;R6期,豆荚和叶片的叶绿体内都有数量不等的嗜锇小球积累。豆荚的叶绿体繁殖是独立于细胞分裂的现有叶绿体二分裂产生(哑铃状分裂)。叶绿素含量测定表明,豆荚叶绿素含量较叶片叶绿素含量低,这主要是与豆荚的叶绿体数量少有关。     

两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对干旱胁迫的响应

【目的】光系统Ⅱ的非光化学叶绿素荧光淬灭是高等植物响应环境变化最快速的光保护机制,玉米具备叶肉和维管束鞘2种叶绿体结构,本研究通过比较2个玉米品种的光合耐旱能力,探究维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对玉米耐旱性的意义。【方法】以成单30和仲玉3号2个玉米品种为研究材料,设置土壤相对含水量为70%—80%田间持水量(FWC)(充足浇水,对照)、50%—60%FWC(中度干旱胁迫)和35%—45%FWC(重度干旱胁迫)3个土壤水分梯度处理。测定玉米叶片的水分状况、叶绿素含量、活性氧积累、质膜透性和气体交换等参数;应用叶绿素荧光动力学显微成像观测,比较玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的叶绿素荧光参数Fv/Fm和NPQ;通过免疫印迹法,分析玉米叶肉和维管束鞘细胞光系统Ⅱ亚基S(PsbS)稳态水平的变化差异;采用蓝-绿胶温和电泳分离,检测玉米光系统Ⅱ蛋白复合体的水平。【结果】干旱胁迫导致叶片气孔导度和蒸腾速率下降,2个玉米品种间没有明显差异。但成单30在重度干旱下表现出更好的水分状况、更低的活性氧损伤以及更高的光合速率。玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的NPQ水平及PsbS蛋白含量受干旱诱导明显上升,维管束鞘中的上升更显著,成单30表现尤为突出。不同于仲玉3号光系统Ⅱ蛋白复合体水平的下降,重度干旱胁迫后,成单30的捕光蛋白三聚体水平在叶肉和维管束鞘细胞中均有所升高。【结论】2个玉米品种的光合机构对干旱胁迫的气孔响应能力相当,但相较仲玉3号,成单30的维管束鞘叶绿体具备更优越的非光化学淬灭能力,这对其更强的非气孔限制的光合耐旱性具有积极意义。     

两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对干旱胁迫的响应

【目的】光系统II的非光化学叶绿素荧光淬灭是高等植物响应环境变化最快速的光保护机制,玉米具备叶肉和维管束鞘2种叶绿体结构,本研究通过比较2个玉米品种的光合耐旱能力,探究维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对玉米耐旱性的意义。【方法】以成单30和仲玉3号2个玉米品种为研究材料,设置土壤相对含水量为70%—80%田间持水量（FWC）（充足浇水,对照）、50%—60% FWC（中度干旱胁迫）和35%—45% FWC（重度干旱胁迫）3个土壤水分梯度处理。测定玉米叶片的水分状况、叶绿素含量、活性氧积累、质膜透性和气体交换等参数;应用叶绿素荧光动力学显微成像观测,比较玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的叶绿素荧光参数Fv/Fm和NPQ;通过免疫印迹法,分析玉米叶肉和维管束鞘细胞光系统II亚基S（PsbS）稳态水平的变化差异;采用蓝-绿胶温和电泳分离,检测玉米光系统II蛋白复合体的水平。【结果】干旱胁迫导致叶片气孔导度和蒸腾速率下降,2个玉米品种间没有明显差异。但成单30在重度干旱下表现出更好的水分状况、更低的活性氧损伤以及更高的光合速率。玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的NPQ水平及PsbS蛋白含量受干旱诱导明显上升,维管束鞘中的上升更显著,成单30表现尤为突出。不同于仲玉3号光系统II蛋白复合体水平的下降,重度干旱胁迫后,成单30的捕光蛋白三聚体水平在叶肉和维管束鞘细胞中均有所升高。【结论】2个玉米品种的光合机构对干旱胁迫的气孔响应能力相当,但相较仲玉3号,成单30的维管束鞘叶绿体具备更优越的非光化学淬灭能力,这对其更强的非气孔限制的光合耐旱性具有积极意义。     

巴西橡胶三品系叶片RuBP羧化酶的免疫酶标定位

通过提纯的RuBP羧化酶制备兔抗RuBP羧化酶抗体,以辣根过氧化物酶进行酶联标记,对典型的C4植物甘蔗、C3植物水稻和巴西橡胶三品系叶切片进行RuBP羧化酶的定位.通过显微及超微观察,结果表明:C4和C3植物叶切片中RuBP羧化酶的分布明显不同,C4植物的特异颗粒颜色反应(棕色)存在于维管束鞘细胞;C3植物的特异颗粒颜色反应(棕色)存在于叶肉细胞.巴西橡胶IAN873、RRIM600品系叶片内RuBP羧化酶在鞘细胞和叶肉细胞的叶绿体中均有特异颗粒颜色反应(棕色);而天任31 45品系只有叶肉细胞的叶绿体中有特异颗粒颜色反应(棕色).试验还表明,叶肉细胞的RuBP羧化酶发育可能在前,鞘细胞RuBP羧化酶发育可能在后.     

玉米幼苗不同叶位花环结构及叶绿素含量研究

以玉米幼苗叶片第1-5叶位叶片为材料,观察其叶片解剖结构和叶绿素含量的变化,以确定玉米幼苗不同叶位叶片的光合碳同化途径.结果表明,玉米幼苗第1-5叶住叶片都具有典型C<,4>植物的花环结构,第3-5叶发育更好,其维管束鞘细胞(BSC)中含有大量的叶绿体;随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐升高,不同叶位叶绿素a/b保持恒定....     

寒地水稻最佳施肥模式研究

正氮是作物需要的重要大量营养元素之一,是作物体内许多重要有机化合物的有机组成部分。氮素可以促进生长,增加平方米穗数、穗粒数和千粒重。适当增施氮肥对水稻产量和品质均有好处。氮肥用量低,植株矮小,叶色淡,分蘖少,穗短小,穗粒数少,千粒重低,容易早衰;氮肥用量过高易受机械损伤和病菌侵染,营养生长过旺,贪青晚熟,影响品质。本试验旨在通过氮肥不同用     

新疆短命植物东方旱麦草和独行菜C4相关结构的初步研究

短命植物的快速生长及高光效特性使它们能在早春萌发后较短时间内完成生活史并获得大量种子.为探讨高光效产生的内在原因,研究利用树脂半超薄与超薄切片技术对东方旱麦草和独行菜叶片显微及超微结构进行观察,并对维管束相关参数进行了统计分析,结果显示:(1)东方旱麦草显微结构具有类"花环"结构,维管束密度介于C3、C4对照之间,鞘细胞中的叶绿体多数离心分布且数量接近C4植物;超微结构显示其鞘细胞叶绿体的基粒与片层结构与叶肉细胞不同,但又与C4植物存在一定差异.(2)独行菜维管束有类"花环"结构,维管束密度大于C3对照并存在极显著差异,鞘细胞中叶绿体多数离心分布;超微结构显示叶绿体基粒与片层没有叶肉细胞发达.以上研究结果初步说明东方旱麦草和独行菜的解剖结构特点均介于C3、C4植物之间而接近C4植物.     

烤烟不同成熟度叶片超微结构与叶绿素含量研究

以烤烟品种中烟100和K326为试材,对不同成熟度叶片超微结构和叶绿素含量进行了比较,结果表明:提前采收叶片叶肉细胞超微结构最复杂,叶绿体基粒整齐片层结构的丧失是细胞进入衰老期后最早和最明显的现象,线粒体和核保持功能至衰老后期,质膜是最后发生裂解的细胞器。烤烟叶片叶绿素含量随成熟度增加逐渐减少。     

人参“最佳叶片”结构和超微结构特征的研究

弱光（ＬＬ）下叶片的比叶重、叶厚度、单位叶面积叶肉细胞数目和叶肉细胞表面积都明显低于“最佳叶片”和强光（ＨＬ）下叶片。与ＨＬ叶片相比,“最佳叶片”不仅比叶重和叶厚度略高于ＨＬ叶片,同时,单位叶面积叶肉细胞数目和叶肉细胞表面积也明显高于ＨＬ叶片。“最佳叶片”在靠近上表皮形成一层类似栅栏状细胞。随着光照的增加,人参叶片吉绿体和叶绿体基粒变小,基粒片层系统减少,淀粉粒和质体球却明显增多。“最佳叶片”叶绿     

剪穗处理下小麦叶片逆向衰老的生理表现

研究剪3/4穗处理下,小麦功能叶片叶绿素和可溶性糖含量、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度变化,揭示小麦叶片逆向衰老的生理表现。结果表明,小麦品种随剪穗处理时间的延长,旗叶叶绿素含量和CAT活性均低于倒二叶,而MDA质量摩尔浓度变化高于倒二叶,与各自对照相比,倒二叶与倒三叶的叶绿素含量及CAT活性在灌浆后期都保持较高水平,旗叶则降速较快。另外,剪穗处理导致小麦功能叶片可溶性糖大量积累。出现旗叶衰老早于倒二叶的现象。说明剪穗处理下,叶片同化物的过度积累可能是导致小麦叶片逆向衰老的主要原因。     

稀土对甘蔗增产增糖机理的探讨

以盆栽试验为主,结合大田生产试验来研究稀土微肥对甘蔗增产增糖的机理。研究结果表明,稀土能提高甘蔗叶片叶绿素含量,改善叶片的超微结构,增加叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体数,增加叶肉细胞叶绿体中的基粒数和基粒片层数,增大叶片光合膜面积,能促进根系生长,提高根系活力,促进根系对N、P、K等营养元素的吸收;能提高甘蔗体内K、Ca、Zn、Cu等元素的水平,而相对降低Mn、Na等元素的水平;能提高甘蔗伸长期叶片酸性转化酶活性,降低成熟期叶片酸性转化酶活性,提高伸长期及成熟期叶片中性转化酶活性,协调甘蔗的生长和蔗糖分的积累,能调节细胞的渗透压,维持细胞膜结构和功能的稳定性和完整性,增强细胞壁的伸缩性,提高甘蔗的抗旱性;能改善质膜的透性,提高其选择吸收能力,减轻高浓度Na~+的毒害,提高甘蔗的耐盐能力。     

缺硼对向日葵叶组织及花粉结构的影响

生长在缺硼环境中向日葵的组织结构发生了很大的变化，叶表细胞排列紊乱，气孔组织严重变形，腺毛塌陷萎缩，难以行使对叶的保护功能。缺硼使叶片增厚，叶肉组织变大，同时叶肉细胞中的颗粒状叶绿体呈分散状态。缺硼导致叶柄和叶脉的维管束受到很大破坏，维管束内的细胞变形，排列混乱，韧皮部细胞组织变形严重且无规律排列，木质部导管小，导管周围的细胞或是变形或是有大量的淀积物存在，由于输导组织的破坏和变形必然引起物质转运     

杂交稻生育后期叶片衰老频度及其关联因素研究

为了探讨叶片衰老表现型及其影响的相关因素,为水稻抗早衰栽培技术及抗早衰新品种选育提供依据,选用了18个杂交稻组合,抽穗后常规水分和限水管理,探讨供试组合叶面积、叶干重、叶绿素含量(SPAD值)、叶片N含量等性状衰减类型和衰老频度.结果表明,供试组合叶面积、叶干重、叶片N含量、叶绿素含量表现3种衰减类型,强衰减型组合(A型)、次强衰减型组合(B型)和慢衰减型组合(C型).A型和C型组合不同年份叶衰老性状表现较稳定,B型组合在不同年份的某些性状表现衰减加剧或减缓,衰减变化程度不同组合表现不尽相同.叶绿素衰减与叶片N素和根系伤流的衰减极显著正相关.叶片N含量的衰减、叶片的衰老频度与根系伤流下降率和茎鞘叶物质输出率极显著正相关.认为衰老频度涵盖灌浆结实期单位时间内高效叶面积、叶干重、叶绿素含量3个指标的下降率,可作为评估叶片早衰程度的指标;杂交稻后期叶片衰老存在不同类型,叶片的衰老频度受根系活力的衰减和源器官物质转运率的影响.     

小麦旗叶在产量形成中贡献卓著的机理探讨

作者利用《细胞分离染色制片法》对七个春小麦品种不同叶位叶片的叶肉细胞进行分离观察,结果表明:叶肉细胞的环数(或叫分细胞)不仅随叶位的上升呈规律性增加,而且多环细胞的比例也随之增加,乃至旗叶达最高峰。这种结构上的特点,使得在有限的叶肉体积内大大增加细胞内表面面积,以安排更多的叶绿体,从而增加了光合面积,提高了光合速率。由此可见,小麦旗叶对产量形成贡献最大的原因,是由其特殊结构所致。从叶绿素含量、光合速率及维管束数目的测定结果看,也都相应地说明这一结论。因此,在小麦生育后期,采取有效的“养根护叶”措施,延长茎生叶特别是旗叶的功能期,对提高产量无疑是重要的。     

氮素水平对不同穗型水稻品种植株衰老和产量的影响

在大田条件下，研究了两种氮素水平对直、弯穗水稻品种植株生长、叶片衰老和产量的影响。结果表明，高氮条件下两品种的朱粗度和叶片性状均优于低氮条件。增施氮肥能提高剑叶的叶绿素含量，延长叶绿素含量缓降期，使植株在生育后期能保持较高的绿叶面积；同时能提高剑叶的全氮含量，延长光合速率高值持续期，增加植株的干物质积累和籽粒产量。在同一氮素水平下，直立穗型品种的植株粗度、剑叶活力、籽粒灌浆速率、千粒重、生物产量及籽粒产量均略优于弯曲穗型品种。     

感染甘蔗黄叶病毒后甘蔗叶组织超微结构的病变

利用电镜技术对感染甘蔗黄叶病毒蔗叶组织超微结构进行观察表明,韧皮部伴胞及叶肉细胞内的线粒体、叶绿体等细胞器及细胞核都发生了明显的病理变化.线粒体形态异常,有的肿大、内嵴模糊,严重者内嵴消失,空泡化,仅剩未被消解的残骸;叶绿体被膜破裂,严重者被膜完全消解,基粒类囊体和基质片层消失,基质外流.维管束鞘细胞中的叶绿体被膜和基质片层也遭到破坏,淀粉粒增多、膨大;细胞核形态变为不规则,局部核膜破裂,核内染色质分布不均匀,呈降解状.     

谷子氮肥施用技术的研究

氮是谷子生长发育不可缺少的重要元素之一。谷子一生中对氮素营养的需要量较大,氮肥不足,植株内核酸及叶绿素合成受阻,必然表现为植株矮小,叶窄而薄,色黄绿,光合效率低,穗小粒少,植株早衰,秕粒增多。为提高氮肥对谷子的增产作用,近年来,我们在长岭县的石灰性土壤上对谷子氮肥的施用技术进行了初步的探索与研究,试