波罗蜜叶片突变体叶绿素含量测定和超微结构观察

波罗蜜（Artocarpus heterophyllus）是一种热带果树,至今对其突变体的研究少有报道。本研究以波罗蜜叶片为试验材料,探究其叶片出现白化和返绿现象的可能原因。（1）用分光光度计法、比色法测定波罗蜜叶片突变体和正常绿叶的叶绿素及叶绿素前体物质含量;（2）用叶绿素酶Elisa试剂盒测定叶绿素酶活性;（3）用透射电子显微镜对叶绿体的超微形态结构进行观察。研究结果表明：（1）不同叶色所产生的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量均存在显著差异;（2）波罗蜜叶片突变体和正常绿叶的叶绿素合成前体物质含量之间并没有出现显著性差异;（3）对波罗蜜叶片的叶绿素酶活性进行测定时,发现其活性出现显著差异,但对其叶绿素含量的差异性并没有产生较大影响;（4）观察波罗蜜叶片内叶绿体超微形态结构时,发现正常绿叶的叶绿体形态完好且数量较多,白化叶和返绿叶的叶绿体内部结构存在缺陷,其原因是叶绿体基粒构建阶段受阻;基于测定波罗蜜叶片中的叶绿素、叶绿素前体物质含量和叶绿素酶活性,并观察波罗蜜叶片内叶绿体的超微形态结构,对得到的数据结果进行比较分析。本研究推测是在叶绿素合成阶段,原脱植基叶绿素合成叶绿素时受阻及叶绿体发不良导致波罗蜜出现白化和返绿现象,为今后进一步综合研究波罗蜜突变体提供理论依据。     

菠萝蜜叶绿素缺失突变体幼苗维管组织结构分析

木本植物维管组织发育对木材形成意义重大.本研究利用石蜡切片法和光学显微技术,研究菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)叶绿素缺失突变体(chlorophyll deficient mutant,CDM)幼苗不同部位的维管组织结构,观察及测量导管分子、筛管分子的孔径和密度等,分析了维管组织和形成层的特...     

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。     

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。     

玉米矮秆突变体A2的表型鉴定及转录组分析

玉米矮秆突变体A2由PH6WC经EMS诱变获得,对该突变体进行表型鉴定、遗传分析、GA_3敏感性和转录组分析。结果表明,A2较其野生型株高显著降低10.13%,节间数减少和节间长度缩短,从而导致植株矮化;A2突变表型受单隐性基因控制;A2对赤霉素敏感,外源GA_3可恢复其表型。转录组分析发现,共有74个差异表达基因(DEGs)。KEGG分析表明,这些DEGs显著富集在类胡萝卜素合成通路、戊糖和葡萄糖酸盐相互转化等通路上。     

甘蓝型油菜叶绿素缺失突变体yl1的表型鉴定与遗传分析

为挖掘高光效种质资源,研究来自甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的甘蓝型油菜品种宁油18号(NY18)突变体,获得了能够稳定遗传的叶绿素缺失突变体yl1.调查和测定该突变体的农艺性状、光合色素含量和光合作用参数,观察叶绿体超微结构,发现与野生型NY18相比,全生育期里yl1的整株都表现出黄化,经济性状与野生型存在显著差异;苗期...     

睡莲叶片胎生发育转录组分析

睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果：筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。     

大麦在网斑病菌侵染后的转录组学分析

近年来,由子囊菌亚门真菌网斑病菌(Pyrenophora teres)引起的大麦网斑病在我国大麦（Hordeum vulgare L.)主产区大面积发生并流行,导致大麦产量和品质下降。为探索大麦响应网斑菌侵染的分子机制,以抗网斑病种质材料BYT-CYA3（B）和敏感型材料美41/I（M）为研究对象,利用转录组测序技术（RNA-Sep）,分析了2个材料在接种网斑病菌后不同时间点的基因表达差异。结果表明,对比网斑病菌侵染后不同时间点的转录组测序数据,共鉴定出35 545个差异表达基因;网斑病侵染大麦3 h、6 h、12 h、24 h和72 h时,抗病材料与敏感型材料间富集到GO和KEGG途径的差异表达基因数目有明显区别;共获得435个网斑病菌侵染诱导表达基因;共筛选出182个主要参与过氧化物酶体（peroxisome）、代谢途径（metabolic pathways）、MAPK信号传导途径-植物（MAPK signaling pathway-plant）、植物-病原体相互作用（plant-pathogen）、植物激素信号转导（plant hormone signal transduction）、次生代谢物生物合成（biosynthesis of secondary metabolites）等生物学过程的差异表达基因,推测这些基因与大麦响应网斑病菌侵染有关。随机从中选取10个基因进行了荧光定量PCR检测,并对其转录组测序结果进行定量分析,发现荧光定量PCR结果与转录结果趋势一致。本试验从分子水平初步探索了大麦对网斑病菌侵染的响应机制,为深入研究抗病基因提供了候选基因。     

'鄂马铃薯3号'对干旱胁迫早期响应的转录组分析

马铃薯通常被认为是干旱敏感性作物,由全球气候变化引起的干旱频发严重威胁了马铃薯的可持续生产.破译马铃薯的干旱应答机制,解析马铃薯干旱应答的核心因子,将有助于破解因干旱导致的马铃薯种植限制.基于此,研究旨在通过分析栽培品种应对干旱胁迫的早期响应过程,获得马铃薯早期干旱应答的关键候选基因.将'鄂马铃薯3号'试管苗通过快速干...     

一个新的水稻叶绿素缺失突变基因的遗传分析和分子标记定位

从正常绿色水稻品种824B中发现1个黄化突变体824ys。该突变体具有叶绿素缺失突变特性,表现为植株黄绿色,分蘖数减少,生育期延长,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b的含量以及净光合速率比野生型亲本824B明显下降,每穗着粒数、结实率、千粒重等降低。对824ys与3个正常绿色品种杂交F1、F2的遗传分析表明,控制824ys的叶绿素缺失突变性状为1对隐性核基因。以495R/824ys F2作为定位群体,应用微卫星标记将824ys的叶绿素缺失突变基因定位于水稻第3染色体短臂,与RM218、RM282和RM6959等标记之间的遗传距离分别为25.6、 5.2和21.8 cM。认为该基因为一个新的水稻叶绿素缺失突变基因,暂命名为chl11(t)。     

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。     

不同基因型菠萝蜜种质资源挥发性香气成分分析

以马来西亚1号菠萝蜜、XYS17菠萝蜜、XYS18菠萝蜜和榴莲蜜为材料,采用HS-SPEM-GC-MS进行测定分析,以期揭示不同基因型菠萝蜜资源香气成分组成差异,为资源创新利用提供理论依据。结果表明：4种不同基因型菠萝蜜资源共鉴定出66种香气物质,异戊醇、月桂醛、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、乙酸异戊酯、异戊酸丙酯等9种共有香气成分相对含量存在极显著差异。PCA分析表明,马来西亚1号主要香气成分为3-甲基丁酸戊酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、异戊酸丁酯和3-甲基丁酸-2-甲基丁酯,XYS17主要香气成分为异戊酸丁酯、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、3-甲基丁酸戊酯、醋酸辛酯和癸醛,XYS18主要香气成分为异戊酸乙酯、异戊酸丁酯、丁酸乙酯、异戊酸甲酯和正辛醛,而榴莲蜜主要香气成分为异戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、异戊酸乙酯和异戊酸异戊酯。不同基因型菠萝蜜香气成分物质组成及含量存在一定差异,为今后新品种选育和优异资源开发利用提供参考依据。     

菠萝蜜多糖提取工艺优化及初步鉴定

以菠萝蜜果肉为试验原料,在单因素试验基础上,利用三因素三水平的Box-Benhnken中心组合试验和响应曲面法优化液料比、提取时间和提取温度对多糖类物质的提取工艺和建立数学模型,并对制备的多糖进行初步鉴定。结果表明,二次方程模型拟合试验数据效果显著,菠萝蜜多糖提取工艺为:液料比为30∶1,提取时间为2.5 h,提取温度为90℃,验证试验得率为6.18%,多糖初步鉴定结果显示,菠萝蜜精制多糖中总糖含量为31.6%,不含有还原糖、含有微量多酚类物质(含量为0.6%)。     

Changes in Chlorophyll Fluorescence of Rice Mutants Induced by High Hydrostatic Pressure

Three mutants of rice (Oryza sativa L. ), Mutant 1, Mutant 2 and Mutant 3, which were selected by high hydrostatic pressure (75 MPa), and their parent Yuexiangzhan were used to study the changes in chlorophyll fluorescence during different growth stages. In all the three mutants, the function of PS Ⅱ was improved, Fv/ Fm ratio of mutants increased compared to their parent at tillering and heading stage, and ФPS Ⅱ also improved except for Mutant 2 at heading stage. Similar to their parent, the mutants exhibited slight photoinhibition at noon and almost complete recovery to initial levels of 6:00 after 18:00 at heading stage. At milking stage, the photoinhibition in the mutants was obvious, and recovered rapidly compared to the parent. Yields of individual plant and grain/straw ratio were also higher in three mutants than the parent. Results indicated that characteristics of chlorophyll fluorescence in leaves of mutants and their photoinhibition in the field had changed. It is suggested that high hydrostatic pressure induction could be applied as a new effective approach in high-yield rice breeding in the future.     

合系4号5个低直链淀粉突变体的遗传分析

 对粳稻品种合系4号诱变产生的5个低直链淀粉突变体YM1、YM2、P152、P153、P154进行了遗传分析。这5个低直链淀粉突变体的低直链淀粉含量均受一对隐性基因控制,并具等位性,且与wx位点不等位。直链淀粉含量较高的YM1（10.50%)与其他4个低直链淀粉含量突变体杂交F2存在着由一对等位基因控制的分离现象,直链淀粉含量较高对较低表现为显性。     

苦瓜叶片叶绿素含量的遗传分析

为探究苦瓜叶片叶绿素含量遗传特点,加快高产优质新品种选育进程,以苦瓜高代自交系$\otimes$04-17-6和$\otimes$25-6配组产生的6个世代P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂为材料,利用主基因+多基因混合遗传模型和ABC尺度测验2种方法,对苦瓜叶片叶绿素含量进行遗传分析。主基因+多基因混合遗传模型分析结果表明,叶绿素含量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,且高叶绿素含量对低叶绿素含量为不完全显性。3个分离世代B₁、B₂、F₂的主基因遗传率分别为2.86%、75.35%、79.79%,多基因遗传率分别为87.81%、0%、0%,环境变异为9.33%~24.65%,主基因的加性效应d_a和显性效应h_a分别为17.739和17.682,显性度h_a/d_a 小于1。ABC尺度测验结果表明,叶绿素含量的遗传符合加性-显性模型。2种方法分析结果表明,苦瓜叶片叶绿素含量由1对主基因控制,同时受微效多基因及环境影响,适合进行早代选择。B₂、F₂世代应重点进行主基因选择,多基因在B₁选择效率高,提高品系叶绿素含量应注重对加性效应和显性效应的利用。该研究结果为苦瓜产量及品质育种提供了理论基础。     

基于转录组测序对茶树GST基因表达的研究

谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferases,GSTs)在植物体内普遍存在,是一类具有多种生物学功能的超家族蛋白酶。本研究通过对中黄2号、龙井43在正常光照和遮荫处理下的转录组测序,筛选获得了49个Cs GSTs基因家族成员,并对其中19个在芽叶中表达量较高的Cs GSTs基因进行了序列分析和聚类分析。另外对表达量较高的8个候选基因进行荧光定量表达分析,研究它们在龙井43不同叶位中的表达模式。结果表明这些Cs GSTs基因在一芽一叶到第六叶中均有表达,但各自呈现出不同的变化规律。Cs GST20在龙井43一芽一叶到第六叶中的表达量逐渐上升,可能与植物抗胁迫有关,而Cs GST24的表达量则显著下降,可能与花青素代谢有关。