绿豆幼苗发育初期Pchlide光还原的研究

为了探讨被子植物幼苗发育初期Pchlide还原机制,本文采用不同波长的光照和抗生素处理,分析了光照诱导绿豆黄花幼苗发育初期Pchlide和Chlide的变化以及抗生素对Pchlide和Chlide的变化的影响。结果表明:绿豆黄化幼苗在光照最初0.5 h,单色光有利于Pchlide的还原和新Pchlide的生物合成;光照2 h后,单色光不利于Chlide的酯化;CH明显抑制绿豆幼苗子叶Chlide的酯化速度,说明Chlide的酯化是受细胞核基因控制。     

POR在植物幼苗发育过程的生理作用

原叶绿酸还原是被子植物叶绿素生物合成的1个主要调控步骤.被子植物在黑暗中质体发育形成黄化质体,照光后,黄化质体转变成叶绿体.在这个光反应过程,POR是Chl生物合成和叶绿体发育的1个关键酶.在这篇综述中,主要对结构特点、反应机制和生理功能等方面的研究现状做以讨论.     

紫甘蓝COP1基因的克隆及表达模式分析

光照是植物生长发育的一个重要的环境因素,COP1是光调控植物发育的一个分子开关。本实验以"早红"紫甘蓝为实验材料,分两组置于光照(光照16h,28℃;黑暗8h,18℃)及完全遮光培养箱培养,至幼苗时提取RNA,进行COP1的cDNA克隆,并通过半定量RT-PCR方法分析COP1在不同处理下的表达情况。结果表明:COP1 cDNA全长为1863bp,编码620aa,分子量为70.325kD;在无光条件下生长的紫甘蓝幼苗虽然仍有少量花青素合成,但是其花青素含量明显低于光照条件下生长的紫甘蓝幼苗;COP1基因在无光条件下的表达量明显强于有光条件,表明COP1对紫甘蓝中花青素的合成起负调控作用。本文旨在探索在不同光照条件下紫甘蓝中COP1基因与其花青素合成的关系,为后期揭示花青素表达调控机制奠定基础。     

低温胁迫对玉米转绿过程中叶绿素生物合成的影响

【目的】通过对低温胁迫下玉米(Zea mays L.)幼苗转绿过程中叶绿素生物合成中间产物的分析,探究转绿过程中低温调控叶绿素合成的机制。【方法】将黑暗下发芽6 d的玉米幼苗分别置于25℃常温和14℃低温条件下见光48 h,测定见光前和不同温度下见光后幼苗的叶绿素生物合成的主要前体物质积累量,以分析低温对叶绿素生物合成途径的影响。【结果】在25℃常温下,光照促进叶绿素(Chl)和血红素(heme)的合成;而在14℃低温胁迫下,δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和Mg-原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)的积累量显著上升,单卟啉胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、Mg-原卟啉甲酯(Mpe)、Mg-原卟啉Ⅸ二酯(Mpde)、原叶绿素酸酯(Pchlide)和叶绿素酸酯(Chlide)光照后积累量较常温下低,最终导致叶绿素含量下降,表明ALA向PBG的转化、及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化过程可能受到低温抑制。【结论】14℃低温通过影响ALA向PBG的转化以及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化,抑制玉米的转绿过程。     

亚硒酸钠诱导枸杞幼苗GSH-Px生物合成机制研究

[目的]对Na2SeO3诱导枸杞幼苗GSH-Px生物合成作初步的探讨。[方法]采用水培试验,以不同浓度的Na2SeO3、AMD和CHM处理枸杞幼苗,观察不同试验条件下GSH-Px活性变化。[结果]低浓度的Na2SeO3能够促进GSH—Px的合成,提高GSH-Px活性。转录抑制剂AMD和翻译抑制剂CHM都能够抑制GSH-Px的合成,两者同时使用,抑制作用高于使用单一抑制剂。处理48h其活性还高于对照,说明Na2Se03能够通过其他途径来促进GSH-Px合成。[结论]Na2SeO3不仅能够在转录水平和翻译水平诱导GSH—Px合成,而且能够通过其他的补救途径促进生物合成。     

全局调控基因对抗生素生物合成的影响

抗生素主要是由链霉菌发酵产生的,其生物合成受到严格和复杂的调控,全局调控就是其中重要的一类调控机制,在链霉菌中广泛存在,且作用方式多样、作用机制复杂。就近年来链霉菌中抗生素生物合成全局调控的研究进展进行综述,旨在对进一步阐明链霉菌次级代谢调控机制,并利用基因工程手段提高次级代谢产物产量及新型高产抗生素药物的研发有所裨益。     

拟南芥硫苷生物合成相关基因的组织和胁迫诱导表达谱的全基因组分析

【目的】分析拟南芥中硫代葡萄糖苷（Glucosinolatcs,简称硫苷）生物合成相关基因在不同组织器官、不同发育时期及不同生物和非生物胁迫处理条件下的表达谱,为筛选控制硫苷合成的关键基因、解析硫苷的生物合成规律及其在植物抗逆胁迫过程中的作用奠定基础。【方法】利用AtGenExpress和PLEXdb中的10组表达谱芯片数据和2组转录组数据分析拟南芥中硫苷生物合成途径82个结构基因和调控基因的时空表达特性及其受生物和非生物胁迫的表达模式;采用Real-time PCR技术对10个硫苷合成途径的关键结构基因和调控基因的表达谱进行验证;并利用STRING v10软件分析硫苷生物合成途径相关基因的表达模式的相关性。【结果】组织表达特性分析结果表明,拟南芥硫苷生物合成相关基因在营养器官和生殖器官中的表达模式差异较大,相关基因在营养器官中具有较高的表达量,在生殖器官中的表达量则较低,表明硫苷主要在营养组织中合成;其中脂肪族硫苷合成相关基因在茎、叶等地上营养组织中的表达量较高,而吲哚族硫苷合成相关基因则在根、茎、叶等地上和地下组织中均有较高的表达,且基因在同一组织的不同发育时期的表达量通常具有差异,表明基因的表达还具有时空特异性;荧光定量PCR分析结果证明10个硫苷合成途径代表基因的表达谱与芯片数据的结果保持一致;胁迫表达分析结果表明,脂肪族和吲哚族硫苷合成相关基因的表达均受到部分生物和非生物胁迫因子的诱导表达,其中吲哚族硫苷合成相关基因更易受到丁香假单胞杆菌（Pseudomonas syringae）、甘蓝链格孢菌（Alternaria brassicicola）、桃蚜（Myzus persicae）等生物和低温（4℃）、高盐、高温（38℃）等非生物胁迫因子的诱导表达;共表达分析结果表明,脂肪族和吲哚族硫苷合成分支途径内相关调控基因与结构基因的表达模式的相关性较高。【结论】拟南芥硫苷生物合成相关基因主要在营养组织中高表达,在种子中低表达;植物中存在一个硫苷转运系统,负责将营养组织中合成的硫苷转运到种子中贮藏;硫苷合成相关基因的表达受到病原菌、虫害、高温等逆境因子的影响,其中吲哚族硫苷合成相关基因更易受到生物和非生物胁迫因子的诱导表达,说明吲哚族硫苷可能对植物抗性更为重要。     

拟南芥SSCD1基因突变对苯丙氨酸诱导花青素积累的影响

为探索花青素生物合成的调控机制,以模式植物拟南芥野生型Col–0和酪氨酸降解途径缺陷突变体sscd1为试验材料,分析5种浓度(0、0.1、0.5、1.0、2.0mmol/L)外源苯丙氨酸处理后花青素的积累和花青素生物合成相关基因的表达,探讨酪氨酸降解途径受阻是否影响苯丙氨酸诱导花青素的积累。结果发现:外源添加不同浓度苯丙氨酸能提高拟南芥幼苗花青素的含量,而且花青素的含量随着苯丙氨酸浓度的增加而增多;苯丙氨酸处理后,sscd1突变体幼苗中花青素的积累增多,同时花青素生物合成基因,如PAL、CHI、CHS、DFR、LDOX、UF3GT的表达水平在sscd1突变体中都显著上调,表明SSCD1基因突变会阻断酸酪氨酸降解,增加苯丙氨酸诱导花青素的合成。     

光对园艺植物花青素生物合成的调控作用

花青素是植物中一类重要的类黄酮化合物,在植物花朵、果实等器官色泽形成和抗氧化过程中起着重要作用。植物组织中花青素的形成依赖于光信号,但是光信号对花青素生物合成的调控机制及信号网络很大程度上还不清晰。本文简述了花青素生物合成及运转过程的研究进展,简要归纳了MYB、bHLH、WDR三类主要因子对花青素合成的转录调控作用,重点阐释光信号(光强、光质、光照时长)对植物花青素合成的调控作用。研究表明,光环境(光强、光质、光照时长)主要通过不同的光受体(UVR8、CRYs、PHOTs、PHYs)影响光信号通路重要因子COP1的泛素化能力和HY5的稳定性,以及其他光信号转录因子如光敏色素互作因子PIFs的稳定性,进而调控花青素的生物合成过程。这些光信号因子一方面直接结合到调控花青素合成的MYB、bHLH、WDR三大类转录因子上,转录激活或抑制它们的表达进而调控花青素的合成;另一方面,这些光信号因子通过与MYB、bHLH、WDR三大类转录因子蛋白互作,影响它们形成的MBW复合体稳定性,进而调控花青素的合成。此外,这些光信号因子还可以通过不依赖于MBW复合体的通路调控花青素的合成,如HY5通过调控miR...     

丹参酮生物合成分子调控机制的研究进展

丹参Salvia miltiorrhiza是中国的一种传统中草药,对心脑血管疾病的预防和治疗效果显著。由于丹参药用原材料需求量大,其品质越来越受到重视。丹参酮为丹参主要药效成分之一,如何利用最新研究成果进行创新以提高丹参药材的品质是当下研究的热点。论文围绕丹参酮生物合成相关基因和转录调控因子的克隆与功能研究、诱导子促进丹参酮代谢合成的分子机制等方面最新研究展开综述;同时总结了以往研究中存在的问题,并结合自身研究对研究前景进行分析后指出:为了从分子水平上全面阐明丹参酮生物合成的分子调控机制,后续研究应首先围绕丹参酮代谢合成关键调控因子可变剪接的挖掘与分子机制解析;其次是非编码核糖核酸（RNA）在丹参酮代谢合成过程中的调控作用研究;最后是丹参酮合成生物学的探索性研究。     

遮荫处理对泡泡树幼苗生长的影响

[目的]为了研究遮荫对泡泡树幼苗生长的影响,为其苗木生产提供理论依据。[方法]于2005年选择干茎粗、株高基本一致且长势良好的70 d苗龄的泡泡树为材料,设全光照(100%光强)1、层、2层和3层黑色遮光网(透光率分别为为50%、25%和12.5%)4个光照梯度处理,研究了不同遮荫处理对其生长的影响。[结果]1层网和2层网遮荫处理的泡泡树幼苗植株生长较快;随着光照强度的减弱,泡泡树叶片中叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量先增加后逐渐降低,叶绿素a/b的值随之变小;全光照处理下,幼苗消耗较多水分,在下午15:00时土壤温度显著较高;遮荫处理组间差异较小。[结论]50%透光率的遮荫有助于泡泡树幼苗生长,株高及干径增长快。在透光率为50%的遮荫条件下,泡泡树叶片的叶绿素a含量及叶绿素总量最高,幼苗生长较为适宜。     

光照条件对长苞铁杉种子萌发与幼苗生长的影响

2004-2006年研究了在不同光照下(100%,50%,25%,10%全日照)长苞铁杉(Tsuga longibracteata)种子萌发率、幼苗存活率、幼苗生物量及其分配比例和幼苗根与叶、生理特性。结果表明,50%全日照条件下,种子萌发率和幼苗存活率最高;幼苗根、茎、叶及总生物量最高;光照的增强促使生物量往地下分配以加强根部吸收水分的能力,并促使地上部分的生物量更多的分配到叶片生长上。随着光强的提高,幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈下降的趋势,叶绿素a与叶绿素b比值和类胡萝卜素与总叶绿素比值呈上升趋势。在光强不超过50%时,随着光强的提高,幼苗叶片和细根的MDA含量、SOD和POD活性呈升高趋势;光照强度达到全日照时,叶片MDA含量、SOD和POD活性呈下降趋势。幼苗叶片和细根Pro含量在25%全日照时最低。50%全日照附近是长苞铁杉育苗的合适光照强度。     

遮荫处理对泡泡树幼苗生长的影响

泡泡树[Asimina triloba（L．）Dunal]是美国本土生长的最大的乔木果树，在我国无自然分布。选择泡泡树幼苗适宜的光照强度对于加快该树种的推广、成功繁殖苗木极为重要。     

补充光照对植物幼苗生长的影响

[目的]研究补充光照对植物幼苗生长的影响。[方法]对白菜、黄瓜、西葫芦和豆角的幼苗补照红光和白光,测定株高、鲜重、叶片的叶绿素含量、过氧化物酶活性及蛋白质含量。[结果]同一种植物不同处理的叶片叶绿素a、b和类胡萝卜素的含量均无明显差异。补照红光32d的白菜和黄瓜的株高、鲜重和POD活性明显高于补照白光的。补照红光16d的西葫芦的株高、鲜重、POD活性高于补照白光的,蛋白质含量低于补照白光的,豆角的各项指标与之相反。补照白光32d的白菜蛋白质含量高于补照红光的。[结论]补照红光或白光对植物幼苗生长的影响可能与照光的不同时期和植物的类型有关。     

薇甘菊光能利用及叶绿素合成在不同光照强度下的响应

【目的】 光是植物进行光合作用的重要生态因素之一,光合色素对光的捕获和利用影响植物的生长发育进程,进而影响其在自然生态系统中的生存和适合度。明确薇甘菊（Mikania micrantha）光合生理特征与叶绿素生物合成途径的基因表达对不同光照强度的响应,以及薇甘菊光合能量与叶绿素转化的相互关系,为解析薇甘菊“快速生长”提供生理生态学证据。【方法】 以薇甘菊为研究对象,采用乙醇浸提法测定不同光照强度（0、20%、40%、100%）下各光合色素含量,分析其叶绿素a和b比值（Chl a/b）的变化规律,比较不同光合途径代表植物（C3、C4和CAM）光合特性;利用微量法和蒽酮比色法分别测定上述光照强度下薇甘菊叶片组织中ATP和淀粉含量;构建不同光照强度下薇甘菊cDNA文库并开展转录组测序;利用OrthoFinder、Blastp、HISAT2、StringTie和R包等生物信息学软件分析不同光照强度变化下薇甘菊叶绿素合成和捕光复合体（LHC）基因表达模式,阐述叶绿素合成途径相关基因表达变化规律。【结果】 在100%的光照强度下,薇甘菊叶绿素b和类胡萝卜素含量以及Chl a/b与C4植物玉米相近,并且薇甘菊和玉米叶片中Chl a/b显著高于C3（水稻和番茄）和CAM（芦荟）植物。不同光照强度下的薇甘菊叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量变化不显著,但Chl a/b呈现出随光照强度增加而显著增加的趋势;40%和100%光照强度下,薇甘菊叶片中ATP含量变化幅度较小,而淀粉含量随光照强度上升显著升高;当光照强度为0时淀粉含量急剧下降,此时ATP含量呈现升高趋势;薇甘菊叶绿素生物合成中HEMA、CHLH、CRD1和CAO基因家族的基因表达量受光诱导调控,高光照强度下捕光复合体（LHC）基因的表达量较高。【结论】 不同光照强度下薇甘菊叶片可能通过调节叶绿素a和b的合成,调控淀粉和ATP的相互转化,奠定了薇甘菊较高光合速率和较强光适应能力的基础。     

胡椒化感作用及其机理研究

[目的]为建立合理的植物间套作机制、杂草的生物防治及研制新型植物源除草剂提供科学依据。[方法]通过测定胡椒叶水浸液对绿豆、萝卜、柱花草和刺苋种子萌发和幼苗生长的影响,对胡椒的化感作用及其机理进行研究。[结果]胡椒叶水浸液对萝卜、柱花草和刺苋的种子萌发表现出不同程度的抑制作用,且随着水浸液浓度的增加,抑制效应增大,达到0．05g/ml时,抑制作用最强;对不同受体植物幼苗生长的影响表现为低浓度促进,高浓度抑制的双重效应。萝卜体内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性随着水浸液浓度的增加呈先升高后降低的趋势,丙二醛（MDA）含量增大。[结论]该研究为胡椒化感作用的开发和利用提供了科学的理论依据。     

不同光质LED光源对黄瓜苗期生长及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同光质光源对黄瓜幼苗生长、光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以发光二极管（LED）精量调制光质和光强（红光、蓝光、白光和红蓝混合光）,白光作为对照,黄瓜品种银胚99为试材,研究不同光质LED光源（W、R、B、7R/3B、8R/2B、9R/1B）对幼苗的影响。【结果】在不同光质的影响下,黄瓜幼苗生长存在差异。蓝光（B）处理下可以明显提高植株的茎粗、叶绿素及类胡萝卜素含量;红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长发育,7R/3B、8R/2B、9R/1B处理下壮苗指数、植株干物质量、Fv/Fm、ФPSII和qP均高于单一的红（R）、蓝（B）光处理;红光（R）处理下黄瓜幼苗的生物量和NPQ最大,处理期间叶绿素a/b值居高,呈现阳生植物的特性。【结论】红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长,其株高、壮苗指数、植株干物质量及Fv/Fm、ФPSII和qP值与对照和单色光处理相比,均有显著提高,增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转换效率,保护了光系统Ⅱ的健康,尤以8R/2B处理表现突出。     

3种拟除虫菊酯类杀虫剂对小白菜幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响

[目的]探究拟除虫菊酯类杀虫剂对小白菜叶绿素含量的影响。[方法]在人工气候培养箱中培育小白菜幼苗,至三叶一心时,用微量注射器分别用10μl不同浓度的氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、溴氰菊酯处理第3片叶片,24 h后测定小白菜幼苗叶绿素和类胡萝卜素的含量。[结果]氯氟氰菊酯和稀释500、1 000倍的溴氰菊酯导致小白菜幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b值上升;氟氯氰菊酯和稀释1 500倍的溴氰菊酯则导致小白菜幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量下降,叶绿素a/b值上升。[结论]氯氟氰菊酯和高浓度的溴氰菊酯处理对小白菜生长有促进作用,氟氯氰菊酯和低浓度的溴氰菊酯处理对小白菜生长有胁迫作用。