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1.
以红苞凤梨为研究对象,通过组织细胞学观察结合叶绿素及其合成前体物质的含量测定,阐述嵌合叶片绿、白组织在组织细胞学和叶绿素合成代谢上的差异,以探索嵌合性状形成的结构和生理基础。组织细胞学观察发现,嵌合叶片绿色部分细胞含有大量的叶绿体,而白化组织中基本没有观察到叶绿体。红苞凤梨金边、金心嵌合叶片的白化组织以及全白植株叶片的叶绿素含量都低于全绿植株叶片(对照);红苞凤梨金边嵌合体与金心嵌合体叶片白化组织的叶绿素合成前体物质含量均在UroⅢ开始下降。全白植株的叶绿素合成前体物质含量则从ALA开始就显著低于全绿植株。叶绿素合成代谢下降,叶绿素含量降低,导致出现白化现象,金边、金心等品种植株叶片则表现出嵌合特性。  相似文献   

2.
低温胁迫对玉米转绿过程中叶绿素生物合成的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】通过对低温胁迫下玉米(Zea mays L.)幼苗转绿过程中叶绿素生物合成中间产物的分析,探究转绿过程中低温调控叶绿素合成的机制。【方法】将黑暗下发芽6 d的玉米幼苗分别置于25℃常温和14℃低温条件下见光48 h,测定见光前和不同温度下见光后幼苗的叶绿素生物合成的主要前体物质积累量,以分析低温对叶绿素生物合成途径的影响。【结果】在25℃常温下,光照促进叶绿素(Chl)和血红素(heme)的合成;而在14℃低温胁迫下,δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和Mg-原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)的积累量显著上升,单卟啉胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、Mg-原卟啉甲酯(Mpe)、Mg-原卟啉Ⅸ二酯(Mpde)、原叶绿素酸酯(Pchlide)和叶绿素酸酯(Chlide)光照后积累量较常温下低,最终导致叶绿素含量下降,表明ALA向PBG的转化、及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化过程可能受到低温抑制。【结论】14℃低温通过影响ALA向PBG的转化以及Mg-ProtoⅨ向Mpe的转化,抑制玉米的转绿过程。  相似文献   

3.
以金边黄杨和大叶黄杨为试材,从光的吸收反射、色素含量、吸收光能的分配利用等方面进行研究.结果表明,金边黄杨的黄色区域具特殊的物理特性,横切面较薄,对光能的反射较多而吸收较少,且色素含量(Chla,Chlb和Car)显著低于其正常的绿色区域.金边黄杨与大叶黄杨绿色区域对光能的分配利用不同,大叶黄杨吸收的光能多用于光化学反应(ФPSⅡ),而金边黄杨则更多地用于热耗散(ФNPQ),这可能与金边黄杨较高的叶黄素循环库(A+Z+V)值有关.光抑制处理后,金边黄杨相对大叶黄杨虽未表现出较强的光保护能力,但是对光抑制过程中的光损伤修复能力较强.  相似文献   

4.
[目的]研究低氮下外源海藻糖对烟草幼苗叶绿素代谢与叶绿体发育的影响,以期揭示海藻糖调控低氮下植物氮素代谢的作用机制,为提高植物氮素利用效率提供参考.[方法]采用盆栽法比较外源海藻糖对低氮处理和正常氮素水平(对照)烟草幼苗叶片叶绿素酶活性、叶绿素合成前体物质含量、叶绿素合成关键酶活性及叶绿体结构的影响.[结果]施加外源海藻糖对低氮下烟草幼苗叶片叶绿素酶活性无显著影响(P>0.05),但可增加叶绿素合成前体物质5-氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原(URO)、原卟啉(Proto)、镁原卟啉(Mg-Proto)和原叶绿素酸酯(Pchl)含量,提高叶绿素合成途径中关键催化酶5-氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)和尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS)活性.低氮处理后叶绿体结构破坏严重,膜系统全部解体,但外源施加海藻糖可改善叶肉细胞叶绿体的完整性.[结论]在低氮环境下施加外源海藻糖能提高烤烟幼苗的叶绿素含量,其原因不在于海藻糖可抑制叶绿素的降解,而在于海藻糖能促进叶绿素的合成并维持叶绿体结构的完整性.  相似文献   

5.
【目的】探究桃砧木GF677与普通毛桃在碱性土上抗黄化生理机制,为抗性桃砧木育种提供理论依据。【方法】以两年生GF677扦插苗和毛桃实生苗为材料,比较其在碱性土上不同时期叶绿素合成前体及组分含量差异。【结果】多数时期GF677叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及UrogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ和原脱植基叶绿素含量均高于毛桃; GF677叶片内ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ以及原脱植基叶绿素含量在受到碱胁迫后能在短时间内恢复并超越前期值,而毛桃恢复水平较低。【结论】毛桃叶绿素b含量各时期均极显著低于GF677,是导致毛桃叶片黄化的直接原因;叶片PBG→Uro、Uro→Proto两个合成步骤,及叶绿素循环中叶绿素a→叶绿素b转化是否受阻是桃砧木抗黄化能力的重要判断指标。  相似文献   

6.
以乌天麻和绿天麻为材料,研究其叶绿素光合色素合成特性,从而揭示其光合色素生物合成及其调控的机理。测定乌天麻和绿天麻叶绿素合成途径中的前体物质的含量,包括﹠-氨基乙酰丙酸(ALA),胆色素原(PBG),尿卟琳原III(Urogen III),原卟琳IX(Proto IX)和原脱植基叶绿素(Pchlide),镁原卟琳(Mg-Proto),原脱植基叶绿素(Pchlide)到脱植基叶绿素(Chlide)光转化效率的测定和叶绿素、类胡萝卜素的含量的测定。结果表明,叶绿素前体物质中,乌天麻原卟琳IX(Proto IX)含量为绿天麻的2.3倍,乌天麻镁原卟琳(Mg-Proto)的含量仅为绿天麻的3/5,而原脱植基叶绿素(Pchlide)到脱植基叶绿素(Chlide)光转化效率并未检测到有吸收,乌天麻胡萝卜素为绿天麻的6.3倍。通过叶绿素合成途径方向揭示了绿天麻和乌天麻的光合色素合成特性。  相似文献   

7.
【目的】为了找到适合生菜生长的铵态氮和硝态氮比例(铵硝比)。【方法】以‘北散生1号’生菜为试验材料,采用水培方法,设置全铵态氮处理,75:25,50:50,25:75和全硝态氮处理5个,测定不同铵硝配比下生菜叶绿素及叶绿素合成前体的含量。【结果】在铵硝比为25:75时的生长状况最佳,地上部与地下部的干鲜质量均最大,且处理间有显著性差异,铵硝比为75:25时生菜与铵硝比为50:50时的长势相对较差;叶绿素总量与叶绿素a/b均为完全硝态氮处理最高,完全铵态氮处理最低,且两个处理间有显著性差异;在铵硝比为25:75时,叶绿素及5–氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、原叶绿素酸(Pchl)含量最高,铵硝比为75:25时含量最少;铵硝比为25:75时,尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)含量显著高于其他处理,其他处理间差异不显著。叶绿素合成前体的关键酶,δ-氨基酮戊酸脱水酶(ALAD)、胆色素原脱氨酶(PBGD)、尿卟啉原合成酶(UROS)、原卟啉原氧化酶(PPO)均在铵硝比为25:75时最高。【结论】铵硝比为25:75时生菜植株形态较好,叶绿素含量与叶绿素合成前体含量相对较高,较适宜生菜生长。  相似文献   

8.
以水稻叶色突变体812HS与野生型812S为材料,利用蓝绿温和胶电泳技术和生理方法对叶尖端类囊体膜蛋白质复合物含量以及叶绿素合成前体物质进行了比较。结果表明,和野生型812S相比,水稻叶色突变体812HS在分蘖盛期叶绿素含量开始明显减少,叶绿素a/叶绿素b比值增加,突变体的类囊体膜蛋白质复合物如光系统Ⅱ捕光色素蛋白(LHCⅡ)含量、光系统Ⅰ核心复合体(PSⅠcore)含量和F1-ATP合酶复合体和细胞色素b6/f复合体(F1-ATPaseCy tb6/f)含量显著减少。突变体812HS叶片叶绿素合成代谢中间产物5-氨基酮戊酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)含量均显著高于野生型812S,而原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原脱植基叶绿素(Pchlide)、Chla、Chlb含量却显著低于野生型812S。即水稻叶色突变体812HS的叶绿素含量明显减少,一方面是由于囊体膜蛋白质复合物的减少影响了其对光的吸收和传递;另一方面通过测定叶绿素合成的前体物质初步认为是由于叶绿素合成过程中UrogenⅢ到ProtoⅨ合成过程受阻所致。  相似文献   

9.
为了探究黄金枸骨叶片变色期叶绿素代谢调控特征和叶片复绿期叶绿素合成中间产物的含量及关键酶活性.采用人工遮荫的方法,使黄金枸骨叶色由黄转绿,动态监测叶绿素的质量摩尔浓度、叶绿素合成前体物质的质量摩尔浓度、叶绿素合成酶活性和叶绿素降解酶活性的变化情况,分析叶片变绿过程中叶绿素生物合成代谢途径的特征.结果表明:叶片变色过程中叶绿素的质量摩尔浓度显著上升(P<0.05);δ-氨基乙酰丙酸(ALA)和胆色素原(PBG)的质量摩尔浓度显著下降(P<0.05),其后合成途径的中间产物尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、粪卟啉原Ⅲ(CoprogenⅢ)、原卟啉IX(ProtoⅨ)、Mg-原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原叶绿素酸酯(Pchlide)的质量摩尔浓度显著增加(P<0.05);叶绿素合成相关酶,δ-氨基乙酰丙酸脱水酶活性显著下降(P<0.05),尿卟啉原Ⅲ合酶活性显著上升(P<0.05);叶绿素降解酶脱镁鳌合酶和叶绿素酶的活性显著下降(P<0.05).因此,黄金构骨叶色由黄变绿期间,叶绿素合成酶活性升高,叶绿素前体物质的质量摩尔浓度显著增加,叶绿素的积累起始于尿卟啉原Ⅲ的增加,起始时间为遮荫后6~15 d,同时叶绿素降解酶活性下降,促进了叶绿素的积累,叶绿素的质量摩尔浓度升高,叶片由黄转绿.  相似文献   

10.
低温条件下钼对冬小麦叶绿素合成前体的影响   总被引:10,自引:0,他引:10  
 【目的】探讨低温缺钼条件下冬小麦叶绿素合成受阻位点。【方法】采用土培试验、微区试验、营养液培养试验,设不施钼(CK, 土壤有效钼0.112 mg·kg-1)和施钼(+Mo, 施钼水平为0.13 mg·kg-1)处理,及δ-氨基酮戊酸(ALA)转化抑制剂乙酰丙酸(LA)处理,研究了缺钼对冬小麦品种叶绿素几种重要合成前体的影响。【结果】低温时叶绿素a与叶绿素b的比值(Chla/Chlb)上升,而不施钼时比值不变,表明低温抑制Chla 向Chlb的转化,而缺钼不影响它们的转化。叶绿素合成前体原叶绿素酸(酯)(Pchl)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原卟啉Ⅸ(protoⅨ)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)不施钼时显著下降,其中UroⅢ急剧下降,ALA、谷氨酸(Glu)显著累积,表明从Glu或ALA向UroⅢ的转化可能受阻;加入ALA转化抑制剂LA后,ALA含量逆转为不施钼小于施钼,表明缺钼条件下ALA向UroⅢ的转化受阻。【结论】缺钼影响ALA向UroⅢ的转化,导致叶绿素合成受阻,含量下降。  相似文献   

11.
一个新的薄皮甜瓜叶色突变体的生理特性及超微结构分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】研究薄皮甜瓜自然黄化转绿突变体(MT)与非突变亲本(WT)在生长、生理特性、光合作用及叶绿体发育等方面的区别与变化。【方法】对MT、WT及组配子代F1(MT×WT),r F1(WT×MT)的主要农艺性状、光合指标、光合色素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、叶绿体超微结构进行测定和比较分析。【结果】与WT相比,MT植株长势较弱,生育期滞后,净光合速率无显著差异。通过杂交,F1、r F1可恢复正常生长;MT的叶片颜色随生长发育而转变,从黄色转为黄绿色,叶脉为绿色,叶片中叶绿素含量显著低于WT,在结果期MT叶片中叶绿素及类胡萝卜素含量较WT降低了25.69%、21.26%,但叶绿素a与叶绿素b的比值显著高于WT;自然黄化转绿突变体MT的SOD、POD、CAT酶活性以及MDA含量高于WT,在结果期,分别提高了65.45%、13.91%、3.23%、15.14%;透射电镜观察结果显示黄化转绿突变体MT的叶绿体中基粒片层堆叠不规律,间距大,排列疏松,双层膜结构不清晰,叶绿体结构发育异常,与WT差异明显。【结论】在全生育期中,虽然MT植株矮小,叶绿素含量均显著低于WT,叶绿体结构也有所差异,但光合速率却无显著差异,说明其光合机构功能基本完好;在结果期,MT叶片中抗氧化酶活性均显著高于WT,MDA含量在全生育期中均显著高于WT,说明MT抗氧化酶系统较WT反映更为活跃,但F1、r F1与WT差异不显著。  相似文献   

12.
以从水稻T-DNA转化群体中筛选出的可转绿和不可转绿两种白化株系为研究对象,分析了叶片中叶绿素及其合成途径中δ-氨基乙酰丙酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UroⅢ)、原叶绿素(酸)(Pchl)、原卟啉IX(Proto-IX)和镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)等6种中间产物的含量。结果发现,幼苗期可转绿和不可转绿株系叶片中均无叶绿素;在三叶期,可转绿白化株系逐渐转绿、叶绿素含量也很快增加,而不可转绿株系仍为白色、无叶绿素含量。经测定,中间产物含量推测不可转绿白化株系叶绿素合成受阻位点可能在PBG与UroⅢ之间,而可转绿白化株系叶绿素合成受阻位点可能在Pchl和Chla之间。  相似文献   

13.
【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。  相似文献   

14.
【目的】研究外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗叶绿素合成的影响。【方法】以酸枣水培幼苗为材料,研究外源ALA对NaCl胁迫下酸枣幼苗叶片内源ALA含量、胆色素原含量、原卟啉Ⅸ含量、Mg-原卟啉Ⅸ含量、原叶绿酸酯含量以及叶绿素总含量的影响。【结果】与150 mmol/L NaCl处理相比,外施100 mg/L ALA显著提高了酸枣幼苗的内源ALA含量、胆色素原含量、原卟啉Ⅸ含量、Mg-原卟啉Ⅸ含量、原叶绿酸酯含量、叶绿素a、b含量以及叶绿素总含量,较NaCl处理分别提高44.8%、20.8%、21.2%、26.4%、36.5%、36.0%、38.4%和41.2%;且叶绿素合成受阻位点在ALA向PBG转化过程。【结论】外源ALA可以促进NaCl胁迫下酸枣幼苗叶绿素的合成,促进幼苗生长。  相似文献   

15.
以金心吊兰黄色叶片部分和绿色叶片部分为试材,对其叶绿素初始荧光参数(Fo)、最大荧光参数(Fm)、最大量子效率(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(NPQ)、非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]、电子传递速率(ETR)等数据进行测定,并运用Imagingwin软件进行分析,在生理角度水平阐明2个组织的差异.结果表明:相对于绿色组织,较低的叶绿素相对含量和较低的Fo,Fm,Fv/Fm,ETR都说明黄色组织的光合能力较弱,而相对降低幅度不大的NPQ和逐渐降低的Y(NO)又说明黄色组织的自身具有一定的保护机制.  相似文献   

16.
为了分析和探讨金边黄杨不同生育期顶端分生组织及叶原基内源细胞分裂素(ZRs、DHZRs、iPAs)及内源生长素(IAA)的含量差异,利用植物激素ELISA方法对金边黄杨的顶端分生组织和不同大小茎尖的内源激素进行了测定。结果表明,金边黄杨的顶端分生组织的内源ZRs、DHZRs、iPAs、IAA及CTK/IAA值在不同的生育期均无显著差异;但在相同生育期时,金边黄杨茎尖的内源ZRs、DHZRs、iPAs、IAA及CTK/IAA值会随着保留的叶原基个数的增多而呈下降的趋势。这说明了金边黄杨顶端分生组织内源激素不会随着其生长而改变,并且间接地证明了顶端分生组织周围叶原基的内源激素含量与顶端分生组织不一致,它的存在会影响测定顶端分生组织内源激素含量的准确性。  相似文献   

17.
辣椒果实发育过程中果色与类胡萝卜素的变化   总被引:2,自引:0,他引:2  
 【目的】研究不同颜色辣椒果实发育过程中类胡萝卜素种类和含量的变化规律,分析辣椒果实色泽与类胡萝卜素变化的相关性,为选育高辣椒红素新品种提供参考。【方法】采用薄层层析方法测定不同时期辣椒果实的类胡萝卜素种类和含量。【结果】(1)青果期绿色、成熟期为红色的品种共分离出16种色素;青果期前合成的叶绿素和部分黄色类胡萝卜素含量在转色期后下降,青果期后合成的红色、橙色和黄色类胡萝卜素含量大幅增加;成熟期类胡萝卜素总含量和辣椒红素含量高。(2)青果期乳白色、成熟期为红色品种共分离出12种色素,青果期色素含量较低;随着果实发育,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变化不大,青果期后合成的黄色、橙色和红色类胡萝卜素含量增加较快;成熟期类胡萝卜素总含量较低,辣椒红素含量较高。(3)青果期绿色、成熟期为橙色的品种共分离出14种色素;叶绿素逐渐降解,青果期前合成的黄色类胡萝卜素含量变幅不大,青果期后合成的黄色和橙色类胡萝卜素含量迅速增加;成熟期类胡萝卜素总含量较高,没有合成辣椒红素。(4)青果期绿色、成熟期为黄色的品种共分离出9种色素;叶绿素和黄色类胡萝卜素逐渐降解,没有合成新的类胡萝卜素,成熟期类胡萝卜素总含量低。【结论】在辣椒果实发育过程中,不同颜色类型果实中类胡萝卜素种类和含量不同,同一类型不同品种变化趋势基本相同,但含量有差异;青果期为绿色、成熟期为红色的品种为选育高辣椒红素的理想材料;不同颜色辣椒果实中类胡萝卜素合成途径不同。  相似文献   

18.
以切花菊品种神马为试验材料,设置外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)预处理再接种白粉病菌(A1)、施用ALA和接种白粉病菌同时进行(A2)这2种处理方式(ALA浓度为0、0.1、1、10、25、100 mg/L),探究外源5-氨基乙酰丙酸对白粉菌的抗病效果以及抗病途径。结果表明:与0 mg/L处理相比,喷施适宜浓度的外源ALA均能不同程度地降低白粉病处理下菊花的发病率和病情指数,提高了诱导抗病率;·O2-产生速率、H2O2含量、脂氧合酶(LOX)活性和丙二醛(MDA)含量显著降低;胆色素原(PBG)、原卟啉IX(Proto IX)、镁-原卟啉IX(Mg-Proto IX)、原叶绿素酸酯(Pchl)和叶绿素等含量显著提高,其中A1处理的上述指标均大于A2处理。A1处理的ALA溶液施加浓度以10 mg/L效果最佳,A2处理以25 mg/L效果最佳。综上,外源ALA可通过调节菊花的...  相似文献   

19.
弱光条件下桃叶片结构及光合特性与叶绿体超微结构变化   总被引:19,自引:1,他引:19  
 【目的】探讨弱光条件下设施桃树叶片光合器官结构特征变化及品种间差异,为设施桃品质改良提供理论依据。【方法】以设施栽培的庆丰和麦香桃树为试材,设置全光照(CK)、60%~70%光照(T1)和30%~40%光照(T2)3种处理,测定了弱光条件下桃树功能叶片净光合速率(Pn),观察了气孔形态;分析了桃树新梢的不同部位叶片的叶绿素含量(chl)、叶片结构特征;采用透射电镜观察了弱光条件下桃树新梢不同部位叶片的叶绿体超微结构;比较了品种间差异。【结果】随着光照强度的减弱,桃叶片Pn 降低;而T1提高了麦香叶片10:00和14:00的Pn;叶片气孔密度、气孔开张度和气孔导度(Cs)下降;叶片Chl总量、Chl a、Chl b的含量显著增加。叶片的叶面积、叶比重、上下表皮厚度、海绵组织厚度降低,而栅栏组织厚度和栅/海比升高;叶肉细胞内的叶绿体数增多,叶绿体基粒明显变厚,基粒数和基粒片层数增加,新梢上位叶片栅栏组织叶绿体内的淀粉粒数降低,下位叶片栅栏组织的淀粉粒数增加。【结论】弱光条件下新梢不同部位叶片间和不同品种间的叶片Chl、Pn、气孔行为、叶片结构特征、叶绿体结构特征表现显著差异。  相似文献   

20.
【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。  相似文献   

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