UV-B对不同品种生菜生长和品质的影响

以生菜为试材,以荧光灯为对照,采用相同功率的红∶蓝=4∶1组合光(RB)和红∶蓝∶UV-B=20∶5∶1(RBU)对绿叶、红叶、紫叶和深紫叶4个品种生菜进行全光照处理,比较不同光质处理对不同品种生菜生长、产量和品质的影响,以期探索UV-B对不同品种生菜(Lactuca sativa L.)生产的影响。结果表明:4个品种生菜均在荧光灯处理下表现最差,RBU处理下绿叶生菜在茎粗和地上鲜质量上显著低于RB处理,但绿叶生菜维生素C含量在RBU处理下显著高于RB处理,紫叶和深紫叶生菜在RBU处理下各生长指标和生物量与RB处理无显著差异,但RBU处理下二者花青素含量比RB处理显著提高。

代谢组与转录组联合解析赤皮青冈叶片黄化变异机制

为揭示赤皮青冈叶色黄化变异机制,该研究以赤皮青冈叶色变异植株和正常植株的叶片为试验材料,采用超高效液相色谱串联质谱法和高通量RNA测序技术分别进行代谢组和转录组分析。结果表明:(1)代谢组在正离子(POS)、负离子(NEG)模式下分别检测出正常植株和突变体之间存在257个和357个显著差异代谢物(SCMs),其中槲皮素、白矢车菊素、杨梅素等多种黄酮类化合物及其糖苷衍生物(吡喃酮啡肽A、异鼠李素3-葡糖苷酸等)在突变体中显著上调,而叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量则显著下降。(2)转录组测序检测出4146个差异表达基因(DEGs),其中1711个基因上调表达,2435个基因下调表达。(3)KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到光合作用、卟啉与叶绿素代谢、类黄酮生物合成等途径。综上表明,突变体叶色黄化可能是受到叶绿素合成受阻、叶绿体发育异常及黄酮物质合成增加等因素的综合影响。此外,MYB和bHLH家族基因在突变体中显著上调,证实该两类转录因子参与调控类黄酮生物合成。该研究结果为植物黄化突变的分子机制研究提供了新的见解,也为叶色功能基因挖掘与园林植物育种工作提供了参考。

应用靶向代谢组学技术分析白牛槭叶片不同呈色期类黄酮化合物的差异

为深入研究白牛槭(Acer mandshuricum Maxim.)5个呈色期(绿叶期、黄绿叶期、黄叶期、黄红叶期、红叶期)类黄酮化合物积累的变化,利用靶向代谢组学技术分析了白牛槭叶片呈色期类黄酮化合物的差异代谢物种类及质量分数。结果表明:绿叶期、黄绿叶期、黄叶期、黄红叶期、红叶期5个时期叶片中分别检测出36、41、40、48、46种代谢物,囊括了黄酮类及花青素类两大类。质量分数大于1μg·g^(-1)的代谢物包含黄酮类化合物6种、矢车菊素6种、原花青素4种、飞燕草素2种、天竺葵色素1种、芍药花色素1种。随着叶色变红,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷质量分数显著升高,其他矢车菊素、天竺葵色素、芍药色素、飞燕草色素也逐渐升高。矢车菊素、天竺葵色素、芍药色素、飞燕草色素在白牛槭叶色变红过程中起到重要作用,其中,矢车菊素是白牛槭叶色变红的决定性因素。

茶树品种‘白鸡冠’与‘福云6号’遗传连锁图谱构建

【目的】近年来对茶树白化性状调控机理的研究逐渐增多,但到目前为止白化性状的基因调控机制仍然未知。通过构建‘白鸡冠’与‘福云6号’高密度遗传连锁图谱,为后续白鸡冠叶色基因定位奠定基础。【方法】创建白鸡冠(♀)与福云6号(♂)F1代遗传分离群体,采用SLAF-seq技术和HighMap软件开发SNP分子标记,构建高密度遗传连锁图。【结果】用茶树参考基因组作电子酶切预测,选用HaeIII酶切方案。SLAF标签长度选择314~364 bp,预测到230000个SLAF标签。SLAF标签在基因组各染色体上分布基本均匀,酶切方案可行。建库准确性评估发现,对照样数据的双端比对效率为85.98%,酶切效率为91.82%,说明SLAF建库正常。本实验共获得828 448 417条reads(165.67 Gb)测序数据,测序平均Q30为93.94%,平均GC含量为43.67%,样本GC分布正常。获得SNP标记5 975 507个,成功分型的有643 601个,用于遗传图谱构建的标记有500 988个,最终上图标记有7 967个,总图距为2 754.59 cM,上图标记完整度为99.84%,共构建出15个高密度遗传连锁群。【结论】利用白鸡冠与福云6号F1代遗传分离群体构建出含15个连锁群的高密度遗传连锁图谱。

基于代谢组和转录组的银缕梅叶片退红机制初探

为了探究银缕梅〔Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao et H.T.Wei〕叶片在春季由红转绿的物质基础和分子机制,采用代谢组和转录组联合分析对银缕梅幼叶和成熟叶中差异花色苷类成分含量及差异表达基因进行比较分析,并对花色苷合成关键酶基因进行生物信息学分析。结果表明:幼叶中花色苷类成分的总相对含量约为成熟叶的27倍;幼叶中锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷的相对含量明显高于其他花色苷类成分,且极显著(p<0.01)高于成熟叶中对应成分的相对含量。比较幼叶和成熟叶的转录组数据,共筛选出11000个差异表达基因。GO功能富集结果显示富集到催化活性的差异表达基因最多(3000个);KEGG富集分析结果显示差异表达基因显著富集在植物激素信号转导通路和苯丙烷生物合成通路。通过与葡萄(Vitis vinifera Linn.)中已知的花色苷合成关键酶氨基酸序列进行比对,共筛选出9个银缕梅花色苷合成酶基因,并且这9个基因在幼叶中的相对表达量明显高于成熟叶。qRT-PCR结果表明:PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT的相对表达量极显著高于成熟叶。PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT分别包含393、528、461和323个氨基酸残基;4个蛋白的二级结构均以α螺旋和无规卷曲为主,其中,PsF3′H不含β转角,其余3个蛋白均由α螺旋、β转角、延伸链和无规卷曲构成;4个蛋白的三级结构均含有相应蛋白家族的保守结构。系统进化树显示:PsCHS1与红花檵木(Loropetalum chinense var.rubrum Yieh)的LcCHS,PsF3′H与枫香树(Liquidambar formosana Hance)的LfF3′H,Ps3GT与可可(Theobroma cacao Linn.)的Tc3GT,以及PsAOMT与枫香树的LfAOMT分别首先聚在一起。综上所述,锦葵色素3-O-葡萄糖苷、锦葵色素3-O-半乳糖苷和芍药花素3-O-葡萄糖苷可能是银缕梅叶片退红的主效花色苷类成分,PsCHS1、PsF3′H、Ps3GT和PsAOMT可能是银缕梅叶片退红的关键基因。

引种鸡爪槭光合特性及叶片呈色对异质生境的响应

探讨不同生境下引种鸡爪槭叶片呈色及光合特性,为其引种驯化、高效种植提供理论依据.以引种鸡爪槭4年生嫁接苗为研究对象,分析不同环境因子(海拔及坡向等)对各品种鸡爪槭(分别为红舞姬HWJ、橙之梦CZM、三季黄枫SJHF)叶片呈色、叶绿素荧光参数及光合特性的影响.低海拔阴坡生境下各品种鸡爪槭的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)、叶绿素(Chls)、最大荧光(Fm)、初始羧化速率(α)、最大光化学效率(Fv/Fm)、表观量子效率(AQY)和最大净光合速率(P_(nmax))显著低于其他生境(p<0.05).在同一生境下,三季黄枫的P_(nmax),A_(nmax),α, AQY,Fv/Fm,光呼吸速率(Rp)均高于红舞姬、橙之梦,且三季黄枫在不同生境下AQY、Rp、光补偿点(LCP)、 CO_(2)补偿点(CCP)、暗呼吸速率(Rd)和饱和胞间CO_(2)摩尔分数(CSP)差异无统计学意义(p>0.05).品种间叶色参数L*,a*,b*值差异极有统计学意义(p<0.01),生境及生境与品种的交互作用对Chla, Chlb, Chls, Car, LSP, AQY, CSP,P_(nmax),A_(nmax),Fv/Fm和ETR产生极显著影响(p<0.01),其中pH值、土壤含水率、海拔和坡向是影响鸡爪槭光合特性的关键因子.生境间差异对引种鸡爪槭的光合特性均有显著影响,但在同一生境中,三季黄枫捕获、传递光能以及进行能量转化的光合色素质量分数均大于其他2个品种,表现出更强的环境适应性.

干旱胁迫对枫香‘云林紫枫’生长及叶色的影响

【目的】研究不同土壤水分条件与‘云林紫枫’生长及叶色的关系。【方法】以‘云林紫枫’1年生幼苗为试验材料,系统开展了其在土壤含水量分别为土壤田间持水量80%(对照组)、65%、50%和35%条件下的幼苗生长和叶色变化研究。采用小型色差计CR-10 Plus测定叶片色度值,采用紫外-可见分光光度计测定叶片叶绿素、类胡萝卜素、花色苷含量以及可溶性糖含量。【结果】1)土壤含水量为65%条件下‘云林紫枫’总生物量积累最多(23.83 g),而50%条件下‘云林紫枫’株高(62.98 cm)和地径增长量(1.34 mm)最大;2)随着试验的进行,各处理叶片色度值L^(*)先升后降,色度值a^(*)和b^(*)先降后升,水分处理70 d后叶片各色度值均低于对照组,且65%条件下L^(*)、50%条件下a^(*)和b^(*)及35%条件下a^(*)显著低于对照组(P<0.05);3)不同水分处理下的‘云林紫枫’叶片叶绿素a和类胡萝卜素含量呈增加趋势,叶绿素b、总叶绿素含量先增后减,叶绿素a/b呈先降后升的趋势,处理70 d时,35%条件下的叶片叶绿素b含量显著低于对照与65%条件(P<0.05);50%条件下叶片花色素苷和可溶性糖含量显著高于其他处理(P<0.05)。【结论】土壤含水量为田间持水量50%条件时有利于‘云林紫枫’幼苗的生长和生物量累积,同时可以有效提高‘云林紫枫’叶片花色素苷和可溶性糖的积累,长期过低的水分供应会促进植物根系的生长。‘云林紫枫’叶片色素含量及种类是影响叶色呈色的重要因素,可溶性糖含量会在一定程度上影响花色苷的合成和表达。

紫叶甘蓝型油菜花青素合成的转录组-代谢组联合分析

通过筛选甘蓝型油菜绿叶和紫叶突变体叶片中差异表达基因和差异代谢物,为解析花青素合成机理奠定理论基础。对苗期叶片呈紫色的甘蓝型油菜(PL)和叶片呈绿色的甘蓝型油菜ZS11(GL)幼苗表型观察发现,PL在长出2片真叶(3周)时紫色斑驳分布,随着发育紫色逐渐加深,抽薹期后紫色逐渐变浅最终消失(>16周),GL叶片则全时期呈绿色;转录组KEGG分析在第6,13,16周找到2 523个共差异表达基因,上述差异表达基因在花青素合成途径显著富集。与花青素合成相关的24个基因显著差异表达,包括3个MYBL2、1个C4H、1个F3H、2个F3′H、2个TT8、3个DFR、4个ANS、5个UGT、3个TT19,上述基因在第6,13周PL叶片中表达量均高于GL。选取8个差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果与转录组分析数据趋势一致。花青素靶向代谢组共检测到50种花青素,其中29种积累差异显著;PL相对于GL有16种花青素积累上调,13种花青素积累下调。PL叶片中多种矢车菊素积累量显著增加,而矮牵牛素积累量显著下降,花青素合成途径中差异表达基因和差异代谢物的表达量均达到显著水平。TT8及其靶基因(DFR、ANS、UGT、TT19)在发育早期(6~13周)的上调促进了PL中以矢车菊素为主的花青素的积累以及矮牵牛素为主的花青素的减少,导致叶片叶色出现差异。而发育后期(13~16周),这些花青素合成基因的下调和花青素的降解可能导致花青素积累的减少,使PL由紫叶转变为绿叶。

五角枫秋季叶片呈色生理及代谢阶段性特征

五角枫(Acer mono Maxim.)为槭树科槭属落叶乔木,适应范围广,观赏性极佳,是东北地区园林景观中常用的彩叶绿化树种。以五角枫5个不同衰老呈色阶段(S1~S5)的叶片为试材,采用生理及代谢组学的技术方法分析五角枫叶片的衰老呈色过程,以及叶片色素质量分数、抗氧化酶活性、可溶性蛋白质量分数和代谢物质量分数的变化趋势。结果表明:五角枫叶片中叶绿素质量分数下降的程度大于类胡萝卜素,类胡萝卜素与叶绿素的比值显著升高,导致五角枫叶片黄化;过氧化物酶(POD)活性S2阶段达到最大(175.38μg^(-1)·min^(-1)),S5阶段降至最低(0.49μg^(-1)·min^(-1));可溶性蛋白的质量分数在整个过程中呈现下降的趋势。POD和可溶性蛋白均影响叶绿素的降解,间接影响叶色的呈色;通过非靶向代谢组学技术(GC-MS)筛选出30种差异代谢化合物,发现各化合物在不同时期的积累情况显著不同,其中葡萄糖、乳糖、果糖等糖类化合物在前期积累较多,而缬氨酸和亮氨酸等氨基酸类化合物在后期积累显著。通过代谢通路富集筛选出8条富集程度较高的差异代谢通路,其中柠檬酸盐循环、乙醛酸和二羧酸代谢等碳代谢途径更强,主要通过加强呼吸,加速能量物质由大分子分解为小分子,再通过物质转运,实现能量物质贮存,进而促进叶色呈色。

多效唑对鸡爪槭生长及叶色的影响

本研究以江苏省农业科学院休闲农业研究所槭树创新团队自主选育的鸡爪槭新品种金陵丹枫二年生幼苗为试验材料,探究不同质量浓度多效唑对金陵丹枫生长、叶色、叶绿素荧光指标及抗氧化酶活性的影响。在春季鸡爪槭展叶初期设定7个多效唑质量浓度(分别为150 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、800 mg/L、1500 mg/L、2000 mg/L、2500 mg/L)整株喷施。结果表明,喷施不同质量浓度多效唑均能明显抑制金陵丹枫植株生长,且多效唑质量浓度越高,金陵丹枫株高越矮、当年生新梢长度越短。同时,喷施多效唑会影响金陵丹枫的叶色,导致叶片变红,花青素含量显著升高。进一步研究结果表明,花青素合成途径关键基因ApPYL、ApCHS、ApCHI、ApF3H和ApDFR的表达量都高于对照。当多效唑质量浓度达到2000 mg/L时,叶片受到明显伤害。本研究中金陵丹枫矮化最适宜的多效唑质量浓度为1500 mg/L。适宜质量浓度多效唑喷施28 d后,金陵丹枫叶片的F_(v)/F_(o)值、F_(v)/F_(m)值,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性糖含量显著升高,表明多效唑在一定的质量浓度范围内可提高鸡爪槭金陵丹枫对逆境胁迫的耐受能力,并能对鸡爪槭进行盆栽矮化和提高观赏性。

茶树种质叶片色素含量与叶色参数的关系

[目的]探究茶树种质资源叶片色素含量与叶色参数之间的关系,为叶色特异茶树种质资源呈色机理探索和品种选育提供理论依据。[方法]以浙江省茶树种质资源圃中143份黄化、白化和紫化叶色特异茶树种质春季新梢为材料,比较分析各种质叶片叶色参数L^(*)、a^(*)、b^(*)值和花青素、叶绿素、类胡萝卜素含量差异。通过主成分分析、聚类分析、相关性分析、多元逐步回归分析和通径分析探讨叶片色素含量和叶色参数关系。[结果](1)紫化茶树种质花青素含量和a^(*)值较高,叶片呈现紫红色;黄化种质类胡萝卜素含量/叶绿素含量比值和b^(*)值较高,叶片呈黄色,白化种质L^(*)值较高,叶片呈白色;黄化和白化茶树种质叶绿素含量较低。在叶色表型性状方面,叶色特异茶树种质大体聚为两大类群,白色系和黄色系聚为一大类,紫色系聚为另一大类。(2)叶色特异茶树种质叶片叶色参数a^(*)值与花青素含量呈极显著正相关,L^(*)值、b^(*)值与花青素和叶绿素含量均呈极显著负相关,且b^(*)值与类胡萝卜素含量呈极显著正相关;花青素、叶绿素对叶片L^(*)、a^(*)、b^(*)值直接作用较大。[结论]a^(*)值可作为描述叶色特异茶树种质叶片紫红色性状的代表性参数,b^(*)值可作为描述叶色特异茶树种质叶片黄色性状的代表性参数。

不同颜色三色苋叶片的色素含量与抗氧化能力

为明确不同颜色三色苋(Amaranthus tricolor)叶片的叶色参数、色素含量与抗氧化能力之间的关系,以7种彩叶三色苋为试验材料,按照不同颜色分为13个叶色组织,测定其叶色参数值、色素含量、生物活性物质含量及抗氧化能力指标值,并进行相关性分析和隶属函数分析。结果表明:13个叶色组织的叶色参数、色素含量、生物活性物质含量和抗氧化能力存在明显差异;不同叶色组织的L为27.78~82.22,a为-21.93~53.14,b为1.00~60.33,c为3.10~69.06;绿色和紫色叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量显著高于黄色、红色叶片的;红色和紫色叶片中的甜菜色素、总黄酮和总多酚含量显著高于黄色和绿色叶片的;a、甜菜色素、总黄酮和总多酚含量与抗氧化能力指标呈极显著正相关;紫色、红色、绿色、黄色的三色苋叶片的抗氧化能力依次降低。

桂花叶色变化机理及育种研究进展

笔者简述了彩叶桂的基本定义,并依据其叶色变化将现有新品种划分为纯色和复色(嵌合体)2种类型,阐述了彩叶中叶绿素、类胡萝卜素和花色素苷3种色素种类、含量及其比例变化规律,影响因素及叶色变化机理,总结了桂花杂交育种、诱变育种和基因工程育种技术的特点及应用现状,提出应加强彩叶桂基因功能分析和育种技术创新,获得具有优异性状、适应性强与观赏性佳的突破性新品种,推动彩叶桂育种工作持续发展。

基于转录组测序的乌桕叶色相关基因的挖掘

乌桕(Triadica sebifera)耐盐碱能力强,叶色随季节变化显著,尤以秋季观赏性最佳,是园林绿化中常用的彩叶植物。为揭示乌桕叶片呈色的分子机制,本研究对自主选育的3个乌桕品种连桕1号、云台红桕、云台金桕转色前后的叶片进行转录组测序,共获得123.78 GB测序数据,70815个高质量单一基因序列(Unigenes),其中48367个Unigenes得到了功能注释。将3个乌桕品种转色前后的转录组数据进行两两对比,各比较组之间鉴定出共有的差异表达基因(DEG)2674个。GO分析发现,DEG主要与细胞过程、细胞、结合等生物学功能相关。通过KEGG Pathway功能分析,筛选出53个与乌桕叶色相关的DEG,包括与花青素合成有关的基因14个,与卟啉和叶绿素代谢有关的基因22个,与类胡萝卜素生物合成有关的基因17个。其中花青素合成途径相关基因在乌桕转色后相对表达量上升,叶绿素、类胡萝卜素合成途径相关基因相对表达量下降,而叶绿素、类胡萝卜素降解途径相关基因相对表达量上升,该结果与叶片中色素含量的变化趋势一致。本研究结果可为探究乌桕叶片呈色机制提供理论依据。

中国无忧花新叶呈色研究

为探究中国无忧花叶片呈色的形态和生理变化,以中国无忧花5个不同发育阶段叶片为材料,测定并比较叶片成熟变色过程中叶色参数L^(*)(明度)、a^(*)(蓝度)、b^(*)(红绿)值以及叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、花色素苷等色素含量的变化情况,研究叶色变化与叶色参数、色素含量的关系。结果表明:(1)随着中国无忧花叶片发育,叶色从深紫红色转为深绿色,叶色参数L^(*)值和b^(*)值先增加后下降,而a^(*)值先下降后上升;(2)叶片内叶绿素总量和叶绿素b含量整体呈现上升的趋势,花色素苷含量则逐渐下降,叶绿素a含量和类胡萝卜素含量波动较小;(3)相关性分析发现,叶色参数a^(*)值与花色素苷含量间存在极显著正相关,与叶绿素总量间存在极显著负相关,叶色参数b^(*)、L^(*)值与花色素苷含量间存在显著负相关。用色差仪对中国无忧花叶色进行测定,可以较好地表征叶片发育阶段呈现出的颜色变化。中国无忧花叶片从深紫红色变为深绿色,主要是由于叶绿素b和叶绿素总量上升、花色素苷含量不断减小导致。中国无忧花新叶红色和下垂,可能具有防止紫外线等强光照射造成伤害的作用。

红花檵木异常叶色现象与叶片内生细菌的相关性

为探讨红花檵木叶片内生细菌与其季节性异常叶色现象的相关性,该文采用平板分离培养法和16S rDNA序列特征分析法从红花檵木5类异常叶色和正常红色叶片中分离鉴定内生细菌,分析不同叶色叶片的细菌多样性、群落结构和功能菌水平差异。结果表明:(1)5类异常叶色叶片内生细菌生物量较高,分离的906株细菌经鉴定为26属40种。(2)小叶类型叶片内生细菌种类最多且群落结构均匀,而红黄类型的结果与其相反。(3)异常叶色叶片与正常红色叶片的菌群比较发现,不但其优势属、种差异明显,而且在异常叶色叶片中富集大量甲基杆菌属和假单胞杆菌属细菌,尤其是栖稻假单胞菌明显增多。(4)异常叶色叶片(小叶、红斑和红黄类型)中富集了具有溶磷、固氮、产IAA、耐盐功能的细菌,其中有4株兼具以上4种功能,由此推断这种富集功能菌的行为极有可能与异常叶色现象有关。该文揭示了红花檵木异常叶色现象与特定内生细菌菌群富集密切相关,为红花檵木异常叶色的形成机理研究提供了线索,对红花檵木优质高效栽培具有重要应用价值。

两种叶色血叶兰的转录组分析

【目的】为丰富血叶兰转录组数据信息,以期帮助兰科植物的功能基因挖掘。【方法】本试验通过Illumina测序平台对两种叶色血叶兰的叶片进行转录组测序和生物信息学分析。【结果】两种叶色血叶兰样品各三个重复总计产出37.23 Gb Clean reads,共获得97089条Unigene序列,平均长度1038.76 bp,N50达到1892 bp。将得到的Unigene和8个公共数据库进行比较,31095个Unigene获得注释。其中29730条Unigene在NR数据库中获得注释,与铁皮石斛的同源序列最多。与GO数据库进行比对,23871条Unigene在细胞组分、生物进程和分子功能三大类别中获得注释。通过与KOG数据库的比对,14791个Unigene获得注释,这些基因的功能主要集中在三大功能类别:普通功能预测、蛋白的翻译后修饰以及信号转导。在两个品系间的差异表达基因共5791个。与暗紫色叶片相比,绿色叶片中3120个基因的表达量升高,2671个基因表达量降低。差异表达基因的KEGG富集结果表明,最显著性富集的是植物与病原菌相互作用,其次是植物MAPK信号途径和植物激素信号转导途径、光合作用-天线蛋白、还有苯丙烷类代谢途径、类黄酮代谢途径、卟啉和叶绿素代谢途径。【结论】研究结果将为深入发掘血叶兰药用植物的功能基因研究奠定一定的基础。

基于色差仪的茶树叶色量化研究

[目的]本试验旨在探讨不同叶色茶树群体的叶色关系及分布规律,确定茶树叶色定量描述的最佳色差仪参数,为叶色描述、分类提供理论依据。[方法]以120个茶树品种(或株系)为研究对象,用色差仪测定叶片的明度(L^(*))、红度(a^(*))、黄度(b^(*))、彩度(C^(*))、总色值(E^(*))、色调角(h)和饱和度(S^(*)),开展包括正态性检验、主成分分析、非参数多重比较、聚类分析和相关性分析的统计分析。[结果]由黄色、绿色到紫绿色,叶片的L^(*)、b^(*)、C^(*)、E^(*)和S^(*)值逐渐降低,a^(*)值先降后升。h值在绿色茶树中最大,紫绿色与黄色茶树没有显著差异。7个参数在绿色茶树中多为正态分布,而在黄色、紫绿色茶树中多为偏态,说明黄色和紫绿色茶树所受选择压力大于绿色茶树。主成分分析结果表明,不同颜色茶树群体之间主要是明度和饱和度存在差异,群体内主要是红绿度存在差异。多重比较结果显示,S^(*)值对不同品种(株系)茶树叶色的区分度最佳,a^(*)值最差。当欧式距离为8.78时,120个茶树品种(株系)被聚为3类,与目测法的分类一致。L^(*)、b^(*)、C^(*)、E^(*)和S^(*)值与叶绿素含量的相关性较强,相关系数都在0.70以上;a^(*)值与花色苷含量的相关性较强,相关系数为0.76。[结论]S^(*)值对不同品种茶树叶色区分度最佳,同时与叶绿素和花色苷含量均有较强的相关性,能够在一定程度上反映叶绿素与花色苷含量,可以选定饱和度S^(*)作为精准评价茶树叶片颜色的最佳色差仪参数。

小麦叶色突变体lc1的鉴定及遗传特性分析

光合作用是小麦产量形成中最重要的生理过程之一。叶色突变体直接或者间接影响叶绿体发育、叶绿素合成或代谢过程,进而导致叶片光合效率的变化。本研究以小麦品系1A520诱变得到的叶色突变体lc1(Leaf color mutation,lc1)为试验材料,进行了叶色观察、农艺性状调查、叶绿素含量测定、叶绿体超微结构观察、温度敏感性测试及遗传特性分析。结果表明:与野生型相比,突变体lc1在两叶一心期时出现叶片白化,随发育进程逐渐恢复成绿白相间的条纹状;至旗叶、倒二叶及穗子刚抽出时均呈现黄色,叶片完全展开后逐渐恢复为淡绿色。lc1在苗期时的叶绿素含量极显著低于野生型,且叶绿体缺乏板层结构。农艺性状调查发现,lc1的株高、单株有效穗数、粒长、粒宽和千粒重等极显著低于野生型,旗叶长度和穗粒数则极显著高于野生型。温敏试验表明lc1在10℃时叶绿素含量最低,为低温敏感类型。遗传分析和55K芯片分型表明,lc1的叶色表型由一对隐性核基因控制,且很可能位于7D染色体长臂。上述试验结果为lc1基因的定位和克隆奠定了基础。

水稻维生素B_1合成相关基因OsTHIC的功能研究

【目的】维生素B_(1)(vitamin B_(1), VB_(1))是生物所必需的微量元素,其作为多个酶的辅因子,参与重要的细胞代谢途径,而水稻中维生素B_(1)合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【方法】综合运用诱变技术、色素测定、Mutmap+、基因编辑及非靶向代谢组分析等手段克隆目的基因并解析其功能。【结果】从EMS诱变的水稻突变体库中发现一个心叶白化致死突变体wll1(white leaf and lethal 1)。wll1从四叶期开始出现心叶白化表型,白化表型逐渐扩展到其他叶片并导致幼苗死亡。与野生型相比,wll1的叶绿素含量与类胡萝卜素含量显著降低。利用Mutmap+及基因编辑技术,确定目的基因为维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC。OsTHIC在叶片具有较高表达量,OsTHIC蛋白定位于叶绿体。wll1及OsTHIC的敲除突变体中维生素B_(1)含量均显著低于野生型,外施维生素B_(1)可以恢复wll1的突变表型。外施维生素B_(1)及OsTHIC突变均会影响维生素B_(1)合成相关基因的表达。非靶向代谢组测序分析表明,野生型与wll1差异代谢物在氨基酸的生物合成、辅因子的生物合成、ABC转运器及氨酰基-tRNA的生物合成等方面显著富集。【结论】OsTHIC通过调控维生素B_(1)含量,参与氨基酸合成等代谢过程,在水稻生长发育过程中发挥重要作用。