水分胁迫对6种禾草叶绿体、线粒体超微结构及光合作用的影响

利用透射电镜技术,研究了水分胁迫下柳枝稷(Panicum virgatum L.)、巴哈雀稗(Paspalum notatum Flugge)、毛花雀稗(Paspalum dilatatum Poir)、羊茅黑麦草(×Festulolium Asch.et Graebn.)、草芦(Phalaris arundinnacea L.)及多年生黑麦草(Lolium perenne L.)6种禾本科牧草叶肉细胞叶绿体和线粒体超微结构的变化,并结合对叶绿素含量和光合速率的测定,分析了其生理功能对水分胁迫的响应,旨在为耐旱草种的选择、引种和选育提供形态学和生理学依据。结果表明,经过8 d水分胁迫后,6种牧草的叶绿体均膨大变圆并向细胞中央移动;叶绿体内分布有一定数量的嗜锇颗粒和少量淀粉粒,受伤害严重的叶绿体中的基粒和被膜破损;线粒体数目均增加,且对水分胁迫的耐受性强于叶绿体;光合速率的高低与叶绿体的结构变化相关。可将6种牧草分为3个不同的抗旱等级:柳枝稷和巴哈雀稗抗旱性较强,羊茅黑麦草和草芦抗旱性中等,多年生黑麦草和毛花雀稗抗旱性较弱。     

三氮苯类除草剂对水稻染色体结构、蛋白质含量及组分的影响

比较研究了不同浓度三氮苯类除草剂对水稻幼苗生长、叶绿素及可溶性蛋白质含量、根尖分生组织染色体结构、分生组织和叶绿体蛋白质组分的影响。结果表明,在0.1 mg /L Atrazine处理水稻后培养1周。幼苗高度由(10.8±1.7) cm（对照）降至 (8.2±0.7) cm,叶绿素含量由(1.07±0.013) mg/g FW（对照）降至(0.97±0.013) mg/g FW,     

植物叶绿体遗传转化及研究进展

叶绿体遗传转化与传统的细胞核遗传转化相比具有许多独特的优点：外源基因表达效率高,可同时转化及表达多个基因,由于通过母性遗传,因此没有基因沉默现象及位置效应,也不会造成外源DNA的扩散。目前已经有超过四十多个外源基因整合到烟草等作物的叶绿体基因组中,表现出理想的农艺性状或作为生物反应器表达高水平的生物疫苗。本文对植物叶绿体基因组转化技术的原理和优点,外源基因导入叶绿体基因组的方法,以及目前叶绿体转化研究的最新进展进行了综述,并对其应用进行了展望。     

温敏核不育系株1S籼粳属性研究

温敏核不育系株1S是生产上广泛应用的水稻优良早籼型不育系品种。以典型籼稻和粳稻为对照,采用ISSR、SRAP和TRAP三种分子标记方法对株1S核DNA进行分子遗传学分析,结果表明,株1S核DNA以籼型基因为主,但含有部分粳型特异性片段,具有一定的粳型血缘;3种分子标记方法都能建立株1S所特有的分子指纹。对株1S叶绿体DNA中ORF100、ORF29-TrnC^GCA、TrnT^UGU–TrnL^UAA、rps16基因内含子等序列分析表明,株1S为籼型叶绿体,对照材料培矮64S、准S为粳型叶绿体;株1S在TrnT^UGU–TrnL^UAA片段中存在两个特异碱基。利用籼型细胞质和含有适量粳稻血缘的两用核不育系可能是长江中下游双季稻区高产稳产早稻组合的育种途径。     

PCR-RFLP analysis of chloroplast gene regions in Cajanus (Leguminosae) and allied genera

Twenty-eight species belonging to five genera of the sub tribe Cajaninae; viz., Cajanus(15 species), Rhynchosia (10 species), Dunbaria, Flemingia and Paracalyx were analysed for variations in four chloroplast generegions, rbcL, trnS-psbC, 16S and trnL-UAA. The four chloroplast gene regions were amplified with specific primers and subsequently digested with 15 restriction enzymes. Rhynchosia did not show any inter-specific differences in the four gene regions for any of the enzymes used. In Cajanus, the inter-specific PCR-RFLP profile of the four gene regions for all the enzymes were similar except for the Pst I digests of trnS-psbC gene region. At inter-generic level, rbcL gene region did not show polymorphism with any of the enzymes used; while in trnS-psbC gene region polymorphism was observed only with Pst I and Hae III digestions. Inter-generic PCR-RFLP of 16S did not reveal any variation. The trnL-UAA gene region had restriction site only forEcoR I in which Cajanus and Rhynchosia showed similar profiles while Dunbaria showed a different profile. The trnL-UAA gene region in Paracalyx and Flemingia did not have restriction site for this enzyme. Despite the analyses of four gene regions using 15 restriction enzymes, differentiation at genus level could not be obtained. These observations indicated limited divergence of the chloroplast genome among the four genera of the sub-tribe Cajaninae suggesting close relationships of the taxa. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

不同铁效率大豆品种叶片和根系超微结构的比较研究

采用盆栽试验方法研究了施用螯合铁肥(Fe-EDDHA)对不同铁效率大豆V4期叶片及根系超微结构的影响。结果表明:铁敏感品种缺铁处理下植株矮小且叶片发黄,而铁高效品种缺铁条件下植株稍小但叶色差异不大。两种处理下铁高效品种的叶绿素SPDA值无显著差异,铁敏感品种在缺铁条件下叶绿素SPDA值显著小于补铁条件下,也显著小于铁高效品种。铁敏感品种叶肉细胞中叶绿体和线粒体数量在两种处理下差异不大,但铁敏感品种缺铁处理下叶绿体不饱满呈长梭形且其中淀粉颗粒形状扁平,含量较少;铁高效品种在两种处理下线粒体和叶绿体数目差异不大,但总体上在补铁处理下叶肉细胞中淀粉颗粒的含量较高、颗粒较大。铁敏感品种根系细胞缺铁处理下形状不规则,细胞壁严重变形,原生质破裂外流且分布不均,细胞核及大部分细胞器有解体现象,而补铁处理下细胞结构则保持规则完整;铁高效品种在两种处理下根系细胞均规则完整,但补铁处理下原生质体浓厚且内含物较丰富。由此说明:缺铁胁迫对不同铁效率大豆品种植株大小、叶色、细胞超微结构都有影响,只是铁敏感品种受缺铁胁迫影响更大,而铁高效品种可能有较完善的耐低铁机制所以受缺铁胁迫影响较小。     

弱光对黄瓜功能叶片光合特性及超微结构的影响

以日光温室正常光环境为对照 ,利用叶绿素a荧光诱导动力学和电镜等技术 ,比较了弱光处理 (2 0～ 90 μE·m- 2 ·s- 1)对不同生态型黄瓜功能叶片光合特性和光合机构的影响。结果表明 ,弱光影响其光合机构和活性 ,但不破坏光合机构 ;弱光处理后耐弱光生态型黄瓜功能叶片叶绿素 (主要是Chl.b)含量明显增加 ,PSII光化学活性提高 ,叶绿体内基粒数增多 ,基粒的类囊体排列紧密 ;叶绿体结构发育完善 ,导致其功能有所改进 ,使得光胁迫下光能均衡地分配至两个光系统 ,提高了光能的利用率     

漂浮育苗藜麦的生长发育及生理特性探究

为了探讨漂浮育苗藜麦的生长发育及生理特性,以四个藜麦品种为供试材料,对比漂浮育苗各阶段藜麦植株的农艺性状、根系活力、光合色素含量、光合速率等指标。结果表明:成苗时黄藜麦植株高、根系发达、茎秆粗壮、叶片多、光合作用强,其次黑藜麦和红藜麦长势也较好,各项指标中最差为白藜麦。漂浮育苗技术适用于藜麦育苗,能培育整齐、少病虫害且不受气候限制的壮苗,有利于提高藜麦的种植经济效益,有利于秋季进行藜麦幼苗与烤烟、马铃薯等作物的套作与轮作,改善烤烟的连作障碍及推进烟农的增收,为实现烤烟年内轮作提供科学依据,对烤烟的优质稳产具有重要意义。     

黄金芽遮阴及返黄的生理生化特性研究

为探究不同光照强度对黄金芽遮阴及返黄生理生化特性的影响,通过遮阴处理,对黄金芽遮阴前和遮阴后一芽二叶叶片的色素物质、叶绿体结构和生化成分进行分析。结果表明,叶绿体内的结构差异、基粒片层的发达程度与叶绿素含量变化一致,表明叶绿体结构影响色素含量与黄化过程。遮阴后,叶绿素a、叶绿素b含量极显著增加(p<0.01),其中处理A叶绿素a增加了8.71倍;整个试验过程氨基酸含量减少,茶多酚、可溶性糖含量均增加,处理A和处理C黄酮含量变化显著增加,水浸出物含量无明显变化。“黄金芽”叶色变异的遮阴时间在两个月以上,返黄时间一个月以上。     

基于3个叶绿体基因的花叶藓科属间亲缘关系分析

花叶藓科(Calymperaceae)科内各属分类位置及亲缘关系一直存在争议,本研究通过对花叶藓科8属24种植物的3个叶绿体基因(trnL-F, rbcL, rps4)进行分子系统学分析,同时随机选取曲尾藓目(Dicranales)、丛藓目(Pottiales)以及白发藓科(Leucobryaceae)内各2个种为外群;综合最大似然法(Maximum likelihood)以及邻接法(Neighbour joining)构建系统发育树,旨在为花叶藓科属间关系提供依据。通过基于三种叶绿体基因并采用两种建树方法构建的系统发育树显示:拟外网藓属(Exostratum)、白睫藓属(Leucophanes)及八齿藓属(Octoblepharum)与其他花叶藓科各属聚为一个大支,并且整体靠近丛藓目的种。本研究结果支持拟外网藓属、白睫藓属和八齿藓属隶属于花叶藓科,同时花叶藓科与丛藓目植物亲缘关系更近。本研究结果为花叶藓科植物的分类地位提供数据支撑,为藓类植物系统分类的进一步研究提供理论基础。