小麦突变体返白系返白机理的研究 Ⅰ 返白阶段叶绿体超微结构观察

在返白系小麦叶色由绿变白的过程中,叶绿体结构发生退化。返白初期,出现大量的嗜饿小滴,基粒排列混乱,垛叠层数异常增多或减少,并且发现类囊体有肿大量的嗜胀现象,粒消失。返白中期,叶绿体中呈现空化现象,内部结构逐渐解体。到叶片继而,基全白时期,整个叶绿体变为低电子密度的囊泡状结构。在叶片由自复绿的过程中,叶绿体的这些变化又可逆转,内部结构又重现,基粒迅速形成,排列也较规则,整个叶绿体结构很快恢复正常。在整个返白阶段中,叶细胞中的其它内部结构如中央大液泡等也发生了一定的变化。     

小麦返白系叶绿体DNA多态性研究

运用ＲＦＬＰ对小麦返白系及其亲本矮变１号的叶绿体ＤＮＡ进行多态性分析,结果显示,两者的ＥｃｏＲⅠ,ＢａｍＨⅠ、ＰａｌⅠ４种限制性内切酶酶切图谱没有差异,仅ＨｉｎｄⅢ酶切图谱的１９ｋｂ处存在差异,说明返白系叶绿体ＤＮＡ和矮变１号存在判别,这可能是导致返白系返白的直接或间接原因。     

小麦返白系叶绿体DNA多态性研究

运用ＲＦＬＰ对小麦返白系及其亲本矮变１号的叶绿体ＤＮＡ进行多态性分析,结果显示,两者的ＥｃｏＲⅠ,ＢａｍＨⅠ,ＰｓｔⅠ和ＳａｌⅠ４种限制性内切酶酶切图谱没有差异,仅ＨｉｎｄⅢ酶切图谱的１９ｋｂ处存在差异,说明返白系叶绿体ＤＮＡ和矮变１号存在差别,这可能是导致返白系返白的直接或间接原因。     

小麦返白系白期叶片翻译和转录活性研究

小麦返白系在返白期间，叶片可溶性蛋白含量降低，降低幅度与叶绿素含量呈负相关。半展叶的翻译和转录活性大于卷叶，并且与叶绿素含量呈正相关。     

温度对小麦返白系返白基因表达的效应研究

试验结果表明，返白系返白基因表达与否取决于环境温度，而与光照变化无关。诱导近白基因表达的临界低温值大抵在旬均气温５℃左右，而诱导部位是处于低温临界内的新生叶片的生长部位。     

小麦突变体返白系返白机理的研究——Ⅳ.不同播期对返白表达及某些生化反应

分期播种对小麦返白系返白表达的起始时间没有影响；但与适期播种的返白系比较，早播返白发生的生育期推后，返白过程缩短；晚播返白发生的生育期提前，返白过程延长。近白过程中，叶绿素含量、可溶性蛋白、游离氨基酸总量及蛋白水解酶活性在不同播期中变化趋势一致，仅在数量及时间上表现出明显差异。并反映出温度及返白前期的植株营养基础对整个返白历程同样具有较大的影响。     

小麦突变体返白系返白机理的研究 Ⅳ.不同播期对返白表达及某些生化反应的影响

分期播种对小麦返白系返白表达的起始时间没有影响;但与适期播种的返白系比较,早播返白发生的生育期推后,返白过程缩短;晚播返白发生的生育期提前,返白过程延长。返白过程中,叶绿素含量、可溶性蛋白、游离氨基酸总量及蛋白水解酶活性在不同播期中变化趋势一致,仅在数量及时间上表现出明显差异。并反映出温度及返白前期的植株营养基础对整个返白历程同样具有较大的影响。     

小麦返白系返白机理的研究——返白阶段线粒体超微结构及呼吸作用的…

叶细胞线粒体超微结构的观察表明，与矮变１号相比，返白系返白过程线粒体嵴的数目减少，电子密度降低，其结构表现出退化趋势；有的线粒体外膜裂解，释放内容物；全白叶片叶细胞内线粒体数目明显减少。复绿过程线粒体内部结构逐渐恢复，叶细胞结构趋于正常。与线粒体结构变化相一致的是，返白过程呼吸速率呈下降趋势，复绿过程则迅速上升。呼吸速率的变化与线粒体结构变化有一定的联系。     

小麦返白系叶片核酸含量及核酸酶活性研究

测定了小麦返白系和对照矮变 1号的全卷叶、半卷叶和初展叶中核酸含量及核酸酶活性在返白过程的变化。结果表明 ,在返白过程中返白系各叶龄叶片 DNA和 RNA含量均不程度地降低 ,复绿时又迅速增高 ,其 DNA水解酶 ( DNase)和 RNA水解酶 ( RNase)活性变化趋势与之相反 ,且叶片愈幼嫩变化幅度愈显著 ;分析显示 ,核酸含量的降低与核酸水解酶活性的升高有关 ,也与返白过程叶绿体结构破坏有关     

小麦返白系白期叶片翻译和转录活性研究

小麦返白系在返白期间，叶片可溶性蛋白含量降低，降低幅度与叶绿素含量呈负相关。半展叶的翻译和转录活性大于卷叶，并且与叶绿素含量呈正相关。     

小麦突变体返白系返白特性机理的研究：IV.返白阶段蒸腾,光…

研究了小麦突变体返白系返白现象发生的生理基础及抑制春生分蘖的机制。结果表明，与对照相比，返白系小麦在返白过程中，气孔阻力增在，蒸腾、净光合及呼吸速率下降；叶片可溶性糖及ＡＴＰ含量降低、淀粉含量略有上升；复绿过程中上述变化均可逐渐恢复到对照的水平。分析认为，返白现象发生时，植株的生理活动减弱，有效地限制了春季无效分蘖的发生；复绿过程其生理活动又迅速增强。     

小麦叶片叶绿体超微结构观察

宁麦3号小麦幼叶定长前,叶绿体以出芽或均裂为二方式增殖,随后基粒、类囊体片层数增加,体积增大,说明它处于早期发育阶段。叶片定长后10天内,叶绿体发育成熟,与光合速率有关的数量性状(叶绿体大小,基粒数,类囊体垛叠数等)维持一生中最高值。基质电子密度较高,但基粒排列有时不整齐,叶绿体随之发生变形,周围常见小囊泡。叶片定长10天后,叶绿体变小变少,基粒排列紊乱,基质电子密度降低,嗜锇颗粒变大,逐渐趋向衰老。本文还讨论了叶绿体超微结构发育变化的全过程与叶片生长过程及光合、运输的内在联系。     

小麦突变体返白系返白特性机理的研究Ⅳ．返白阶段蒸腾、光合及呼吸作用的变化

研究了小麦突变体返白系返白现象发生的生理基础及抑制春生分蘖的机制。结果表明，与对照相比，返白系小麦在返白过程中，气孔阻力增大，蒸腾、净光合及呼吸速率下降；叶片可溶性糖及ＡＴＰ含量降低、淀粉含量略有上升；复绿过程中上述变化均可逐渐恢复到对照的水平。分析认为，返白现象发生时，植株的生理活动减弱，有效地限制了春季无效分蘖的发生；复绿过程其生理活动又迅速增强。     

不同基因型小麦与小麦返白系杂交后代的生理生化特性研究

以小麦返白系和对照矮变１号以及返白系与各不同生态类型的冬性、半冬性，春性小麦的杂交、回交后代为材料，研究这些不同基因型品种在返白期间过氧化物酶、蛋白水解酶及可溶性蛋白的变化特点。结果表明：在返白期间，这两酶活性的大幅度升高，可溶性蛋白含量下降，两者的变化呈负相关。     

小麦返白系与不同生态类型小麦品种杂交后代的遗传特性

本文通过对冬小麦返白系这一突变材料与各不同生态类型小麦的杂交、回交Ｆ１、Ｆ２的表现型观察统计发现：所有自交、回交的后代均表现出叶色表型分离的现象，其分离比例为：春性＞半冬性＞冬性。     

小麦突变体返白系返白机理的研究 Ⅱ、返白阶段叶绿素代谢变化研究

与对照矮变1号相比,返白过程中返白系叶片内叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Caro)含量降低,复绿过程中,两种色素的含量都升高,但在整个返白阶段中,返白系Chl/Caro比值始终低于对照矮变1号,说明类胡萝卜素含量的降低不是造成叶片变白的原因。对叶绿素生物合成中的两个关键中间产物δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和原叶绿素(酸酯)[Pchl(ide)]的分析发现,在返白过程中,ALA相对积累,而Pchl(ide)含量降低,推测在返白过程中叶绿素合成受阻,这可能是返白系叶色在返白过程中褪绿变白的原因之     

小麦突变体返白系返白机理研究 Ⅲ.返白阶段叶蛋白质、游离氨基酸变化规律的分析

在返白过程中,近白系叶片蛋白氮含量降低,蛋白酶活性升高,总游离氨基酸积累,各游离氨基酸组分变化幅度不同。变化最大的丝氨酸在全白叶片中可占总游离氨基酸量的50％。认为蛋白质含量下降,游离氨基酸增多与蛋白酶活性升高有关。SDS-PAGE分析发现,叶蛋白质组分没有明显的差异,各组分的含量均有下降。Rubisco减少最多,全白叶中几乎见不到它的条带。复绿过程中以上各变化均逆转回复。     

水稻黄叶突变体叶绿体超微结构与突变基因定位

对黄叶突变体-黄玉B的叶绿体超微结构和遗传特性进行研究。结果表明,野生型和突变体在相同的叶龄期,叶片内叶绿体个数差异不显著(P<0.05),但野生型的叶绿体基质浓厚、基粒片层堆叠比较整齐、有序,突变体基质较淡、基粒片层堆叠比较松散。遗传分析表明,该突变体黄叶性状受1对隐性基因控制,命名为xl(t);用SSR分子标记将xl(t)定位在第11染色体RM5349和RM21之间,遗传距离分别为0.82 cM和2.34 cM。     

小麦扬花结实期旗叶显微结构和超微结构的变化

利用光学显微镜和透射电子显微镜,观察了小麦扬花结实期旗叶显微结构和超微结构的变化,并统计了不同生育期旗叶叶绿体基粒片层数和基粒垛数。结果表明,从扬花期至灌浆初期,叶片结构变化不明显;叶肉细胞排列紧密有序,细胞间隙少;叶绿体基粒片层排列整齐,基质浓厚,易形成突起;线粒体嵴发达,充满浓厚基质。从灌浆中期至灌浆末期,叶片结构衰老迅速,叶肉细胞和叶绿体开始解体,体积变小,数量减少;叶绿体基粒片层解体,基质淡薄,嗜锇颗粒增多,线粒体嵴和基质减少。还发现从扬花期至灌浆中期,高基粒片层数增加,灌浆中期之后,高基粒片层数减少。