水稻温敏叶绿素突变体叶片蛋白的双向电泳分析

采用经改进的蛋白质双向电泳技术 ,分析了水稻温敏叶绿素突变体武金 4 B和 110 3S“斑马叶”性状表达过程中叶片蛋白质的变化。结果表明 :在该性状表达期 ,叶片蛋白质含量下降 ,特别是Rubis CO大、小亚基含量明显减少 ;在叶片的失绿部分蛋白 P1(MW5 6k D,p I6.7)发生特异缺失 ;在叶片的绿色部分该蛋白明显表达。复绿后 ,P1蛋白正常表达。在对照及未经变温刺激的武金 4 B叶片中该蛋白表达明显。由此推测 :P1蛋白可能是一种与叶绿素代谢过程密切相关的重要功能蛋白。此外 ,本文还就这种“斑马叶”

水稻温敏型叶绿素突变体生理特性研究

用离子束辐照处理早籼品种陆伍红,从M_1代中获得一个温敏型叶绿素突变体.该突变体和陆伍红相比,表现矮秆,分蘖力强,穗粒数少,生育期长,叶色随气温升高由黄变绿.测定叶绿素含量,发现无论是突变体不同生长时期,还是不同播种期的幼苗,其叶绿素含量、干物质积累均和温度关系密切,有随温度升高而增加的趋势.该突变体的黄化性状可以作为标记性状,用于水稻杂种优势利用的去杂保纯.

植物叶绿素突变体的研究及其应用探讨

本文综述了植物叶绿素突变体的研究情况,包括突变体的诱发、分类、特点、遗传、显微结构、蛋白分析和其它有关研究。对叶绿素突变作为标记性状在水稻杂交育种及高光效育种中的利用也作了探讨。

一个空间诱变的温度敏感型冬小麦叶绿素突变体的初步研究

通过空间诱变创制的冬小麦叶绿素突变体Mt18的叶色表现为对温度敏感的绿-白-绿的变化过程,能够正常成穗结实,但其株高、有效株穗数、穗长、株粒数、株粒重、千粒重都显著低于原始亲本。电镜观察表明,变白前期突变体叶绿体数目和结构与原始亲本未见明显差异;变白期突变体叶绿体内基粒类囊体数和基粒片层数较少,甚至完全消失,基质类囊体清晰可见;复绿期突变体叶绿体数目少于原始亲本,细胞内大部分叶绿体结构恢复正常。叶绿素荧光动力学参数分析表明,当光照强度为110μmol.m-2.s-1时,突变体Mt18的非光化学淬灭系数显著低于原始亲本,非调节性能量耗散的量子产量显著高于原始亲本,而光系统Ⅱ的最大量子产量、光系统Ⅱ的潜在活性、光化学猝灭系数、实际量子产量和调节性能量耗散的量子产量在不同时期变化不同。另外,不同的光照强度条件下,突变体的电子传递速率、光化学淬灭系数、实际量子产量的变化也不相同。上述结果证实,温度敏感型冬小麦叶绿素突变体Mt18的叶片颜色和光合特性随着叶绿体超微结构的变化而相应改变,变白期叶绿体超微结构存在明显缺陷,光合效率显著降低,较高的光照强度对突变体影响较大,导致产量相关性状显著降低。

人工诱发的植物叶绿素突变体的遗传及其应用

本文综述了人工诱发的植物叶绿素突变体的类型及其特点、遗传研究进展,并对其在育种和基础研究中的应用作了探讨。

不同类型栽培大麦叶绿素突变研究

以 M_2幼苗叶绿素突变为指标,研究栽培大麦叶绿素突变频率的剂量关系,分析不同栽培类型间及不同辐射敏感类型间的差异。结果表明,叶绿素突变频率的剂量关系可以用线性回归方程 Y=A+BX 拟合。协方差分析表明,不同类型栽培大麦叶绿素突变频率剂量关系无明显差异,而不同辐射敏感类型问存在显著差异,敏感型和中间型诱发最高叶绿素突变的剂量明显低于其他类型。

辐射诱发水稻叶绿素突变及其遗传研究

用350Gy^(60)Coγ射线辐照早籼中选5号干种子,诱发获得浅绿色突变体M440-18,其叶绿素含量较原亲本降低1/4左右,同时剑叶大小、株高、生育期、分蘖力、穗长、着粒密度、每穗结实粒数、千粒重以及产量等性状亦发生了不同程度的变化;通过与原亲本正反交证明,该叶绿素突变受一对隐性核基因控制,而与细胞质无关。

水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展

叶绿素是植物叶绿体内参与光合作用的重要色素,叶绿素合成缺陷突变是一类明显的性状突变,其在理论研究和实际应用方面均具有重要的意义.本文介绍了国内外在水稻叶绿素合成缺陷突变体的发掘、作用机理及其基因定位等方面的研究进展.

缺乏叶绿素的油菜突变体的叶绿体组成和结构变化(英文)

对黄化突变体Cr352 9和野生型油菜 (BrassicanapusL .) 352 9叶绿体的超微结构和组成进行了比较。与野生型相比 ,突变体Cr352 9叶片具有较少的类囊体、较少的垛叠膜区和较少的叶绿素含量。突变体的Chla/Chlb比值较高 ,是野生型的 2倍。电泳结果表明 ,突变体类囊体膜中LHCⅡ和其三聚体LHCⅡ 的含量减少。SDS_PAGE分析显示 ,LHCⅡ的脱辅基蛋白在突变体类囊体膜中明显减少。免疫印迹进一步表明 ,所有LHCⅡ组分的含量仅为野生油菜的类囊体膜的 1 / 3。突变体Cr352 9的天线系统比野生型 352 9的小。

空间环境诱变小麦叶绿素缺失突变体的主要农艺性状和光合特性

叶绿素缺失突变体对研究植物光合作用机制,揭示叶绿素生物合成与降解途径,发掘鉴定光合作用相关新基因以及了解基因间的相互作用有重要意义。空间诱变创制的小麦叶绿素缺失突变体Mt135的叶色表现为完全白化、条纹和绿3种类型,其中完全白化株叶片完全白化,于苗期死亡;条纹株叶片呈绿白相间的条纹,能够正常成穗结实,但其株高、穗长、株粒数、株粒重、千粒重都显著低于原始亲本,生育期比原始亲本延长5～7 d;绿株与原始亲本没有显著差异。初步遗传分析表明,Mt135是一个由核质基因共同作用的突变材料。对突变体及其原始亲本叶绿素荧光动力学参数的分析表明,当光照强度为110μmol m-2 s-1时,条纹株绿色组织光系统II的最大量子产量与原始亲本无显著差异,光系统II的潜在活性显著低于原始亲本,而光化学猝灭系数、非光化学猝灭系数、实际量子产量、调节性能量耗散的量子产量、非调节性能量耗散的量子产量在不同的生育期间变化不同。另外,不同的光照强度下,条纹株绿色组织的电子传递速率、光化学猝灭系数、实际量子产量的变化也不相同。条纹株白色组织和完全白化株则完全失去光合能力。上述结果证实,小麦叶绿素缺失突变体Mt135的光合作用受到很大的影响,光合特性发生了改变,较高的光照强度在拔节期对突变体影响较大,抽穗期影响相对较小。条纹株光合特性的改变与其株高、穗长和产量相关性状显著降低的结果相互印证。

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/824ysF2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21.8cM。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)。

大豆叶绿素缺失突变体HS 821的农艺性状和生化特性

经NaN3诱变获得的大豆叶绿素缺失突变体HS 821,其植株高度约为原品种的1/2,节位数、叶片大小、叶柄长度、单株荚数、粒数、粒重都较原品种低,但结荚密集,表现出一定的田间抗虫性;成熟期比原品种提早约10d。突变体表现为叶片黄化,叶片叶绿素平均含量是原品种的71%,但叶绿素a/b比值不变,为2∶1,表明该突变体是总叶绿素缺陷型。突变体的SOD活性和脯氨酸含量都比其原品种高,但MDA含量则较原品种含量低,表明突变体具有较强的抗氧化能力。

抽薹期叶绿素缺乏油菜突变体类囊体膜的研究

以抽薹期野生型油菜和黄化突变体叶片为材料,分析了叶片和类囊体膜的光合色素组成、色素与蛋白相对含量;比较了类囊体膜光谱特性(室温吸收光谱、荧光光谱和圆二色谱);用温和电泳、SDS-PAGE分析了类囊体色素蛋白和多肽组成。结果显示:与野生型相比,突变体叶片的蛋白质含量不变,而Chl a 和Chl b的含量均减少;突变体类囊体膜的Chl a/Chl b 比值较高,Chl/蛋白质比值较低,LHCII色素蛋白复合物的单体和三聚体含量明显减少。突变体的天线系统相对较小、捕光效率较低。

低叶绿素含量对突变体水稻吸收光能分配特性的影响

研究了田间条件下低叶绿素含量水稻突变体及其野生型的PSⅡ光化学效率、热耗散速率等一系列与光化学反应有关的生理过程的日变化,并分析了二者在1d中对吸收光能分配的差异。结果表明,突变体水稻叶片因截光率小而限制了其对光能的吸收,但由于它的电子传递速率比野生型的高,因而部分缓解了它吸收光能不足的不利效应;与野生型水稻相比,突变体水稻叶片所吸收的能量中分配给光化学反应途径的能量较多,而过剩的激发能较少。

叶绿素缺乏油菜突变体的LHCⅡ多肽组成、蛋白含量与cab基因转录研究

与野生型油菜相比 ,叶绿素缺乏油菜突变体 Cr35 2 9L HC 多肽组成并未发生改变 ,但其含量却都明显降低 .RNA印迹及点杂交结果都显示出 Cr35 2 9cab基因的转录增加 .这些结果表明 :该叶绿素缺乏突变体仅影响L HC 多肽的蛋白含量 ;并未影响其组成 ;突变体 L HC 蛋白量的减少并非 cab基因转录降低所致 .可见转录水平的调节仅对 L HC 在类囊体膜上的积累起有限作用 ;

水稻低叶绿素b突变体光系统Ⅱ的热稳定性

通过测定不同温度处理后水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)叶绿素荧光参数和快速荧光诱导动力学曲线的变化,研究了低叶绿素b对突变体光系统Ⅱ热稳定性的影响。结果表明,突变体荧光参数Fo快速升高的温度拐点(43℃)比野生型(46℃)低3℃。升温到40℃以上,两者多相荧光曲线开始出现明显的K点,说明高温伤害了放氧复合体(OEC),且突变体受伤害的程度大于野生型。同时,高温引发PSⅡ反应中心失活。总之,低叶绿素b突变体对高温更敏感,PSⅡ捕光色素蛋白复合体(LHCⅡ)中叶绿素b减少可能降低了PSⅡ结构与功能的热稳定性。

油菜叶绿素b减少突变体Cr3529叶绿素生物合成的研究

利用吸收光谱和荧光光谱法测定了油菜叶绿素b减少突变体Cr3529子叶叶绿素生物合成途径中几种主要前体物质的含量.结果显示:突变体子叶中叶绿素生物合成第一个限速步骤的前体物质δ-氨基乙酰丙酸(ALA)含量与野生型油菜大致相同,饲喂ALA后的突变体及野生型油菜子叶中ALA含量均显著增加,但二者无显著差异;胆色素原含量在突变体中也未降低,而尿卟啉原Ⅲ含量仅为野生型的一半,粪卟啉原Ⅲ、原卟啉Ⅸ、镁原卟啉Ⅸ和原植基叶绿素的含量都明显低于野生型.结果证明,Cr3529突变体中叶绿素生物合成受阻于由胆色素原形成尿卟啉原Ⅲ的步骤,其叶绿素合成缺陷的机制和前体物质的累积与其它叶绿素b减少突变体明显不同.

低叶绿素b水稻突变体类囊体膜的比较蛋白质组学

采用蓝绿温和胶凝胶电泳(blue-nativepolyacrylamidegel-electrophoresis,BN-PAGE),以及改进的第二向SDS-PAGE分离了水稻低叶绿素b突变体ZH249-Y和野生型ZH249-W类囊体膜蛋白复合物,系统比较了突变体和野生型各复合物亚基的表达差异.结果显示,第一向BN-PAGE分离了PSⅠ-LHCⅠ、LHCⅠ缺失的PSⅠ、ATP合成酶、细胞色素b6f、CP43缺失的PSⅡ及LHCⅡ六种复合物.上述各复合物经第二相SDS-Urea-PAGE分离后,利用胶内酶解,高效液相层析分离肽段,电喷雾串联质谱鉴定了复合物的亚基.结合免疫印迹研究,证明和野生型相比,突变体光系统Ⅱ捕光天线复合体的表达量适度下降,但光系统Ⅰ捕光天线破坏严重,同时光系统Ⅱ核心蛋白和ATP合成酶的表达量上升.研究结果对揭示低叶绿素b水稻突变体较高光化学效率和光稳定性的分子基础提供了线索,同时也表明,改进的BN/SDS-PAGE双向电泳不仅可以有效地分离膜蛋白复合物及亚基,也可以进行不同生理条件下,或野生型和突变体之间膜蛋白质组的比较研究.

叶绿素缺乏大麦突变体的生理与遗传研究

对一个稳定的叶绿素缺乏突变体大麦的叶绿体亚显微结构、叶绿素含量、光合特性、染色体组型及遗传控制进行研究 ,该大麦的叶色黄化性状为一对隐性核基因所控制 ,是一个可用于遗传和光合作用研究的好种质 .

低叶绿素b水稻突变体的抗氧化酶系统研究

[目的]研究低叶绿素b水稻突变体抗氧化酶系统在缓解光氧化伤害中的作用。[方法]以低叶绿素b水稻突变体和野生型为材料,对其叶绿体中过氧化氢(H2O2)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性和同工酶谱进行了比较。[结果]与野生型相比,突变体叶片细胞及叶绿体中抗氧化酶SOD、POD和CAT的同工酶种类相对较多,酶活性相对较高;强光条件下,突变体叶绿体H2O2的含量低于野生型叶绿体。[结论]较强的内源活性氧清除系统减轻了强光下过剩光能对光合膜的光氧化伤害,是该突变体PSII具有较高稳定性的重要原因。