玉米不同叶位叶片叶绿体超微结构与光合性能的研究

对玉米植株基部（第3叶）,中部（果穗叶）和上部（倒2叶）叶位叶片,进行叶绿体超微结构的观察,并测定了叶绿素含量和光合强度,结果表明,不同叶位叶片叶肉细胞中叶绿体的超微结构,随叶位上升而渐趋复杂化,果穗叶最为显著,向上又趋简单,具体表现为基粒片层的数目随叶位上升而增多基质片层和基质也随之增加,果穗叶最多,向上又趋减少,不同叶位叶片叶绿素含量和光合强度,果穗叶高于其它叶位。     

冬小麦不同层次叶片中叶绿体超微结构及其功能的研究

本文是小麦叶片细胞研究的继续。通过电子显微镜观察和光合功能的测定发现:冬小麦植株个体发育过程中,各层次叶片叶肉细胞叶绿体的超微结构随叶位的逐渐上升而渐趋于复杂化,其光合功能也相应地增强,至旗叶最为显著。具体表现为基粒片层(grana lamella)、基质片层(stroma lamella)的数目随叶位上升而增多;基质也随之渐浓;Hill 反应和光合磷酸化活性也相应地提高很多。此外,高叶位叶片特别是旗叶,在叶绿体旁出现的线粒体较低叶位的多,其呼吸强度比第五叶相应地高出几乎一倍。上述结构和功能的密切相关及其从简单到复杂这一自然规律的揭示,对采取措施加以调节控制,是具有重要意义的。     

糜子不同生育时期不同叶位叶片超微结构研究

对糜子不同生育时期、不同叶位叶片进行电镜观察.结果显示:(1)在籽粒灌浆中期以前,叶肉细胞排列整齐,细胞间隙小,细胞中叶绿体、线粒体等细胞器含量多.叶绿体、线粒体基质含量浓厚,高基粒片层数增加,胞问连丝畅通;(2)在籽粒灌浆中期以后,叶片迅速衰老,细胞解体,细胞间出现间隙,叶绿体减少,叶绿体基粒片层、基质片层解体.嗜锇颗粒变大增多.胞间连丝受到阻碍.(3)不同生育时期不同叶位叶绿体的高基粒片层数差异较大,其中在灌浆中期各叶位叶绿体高基粒片层数最高,在各生育时期旗叶的为最大.     

小麦黄化突变体叶绿体超微结构研究

利用透射电镜对小麦自然黄化突变体及其突变亲本(西农1718)叶片细胞叶绿体的数目、形态及超微结构进行比较分析。结果发现:(1)3种不同黄化程度突变体的叶绿体分布、数目、形状及大小与突变亲本无明显差异;(2)突变体叶绿素含量为野生型58%的黄绿植株与其突变亲本叶绿体超微结构无明显差异,基质类囊体与基粒类囊体高度分化,基粒数目以及基粒片层数目较多;(3)突变体金黄和绿黄植株的叶绿素含量分别为野生型的17%、24%,其叶绿体超微结构与突变亲本明显不同,突变体的叶绿体发育存在明显缺陷,其中突变体金黄植株的叶绿体内无基粒、基质片层清晰可见,有淀粉粒,嗜锇颗粒较多,而突变体绿黄植株的叶绿体内有基粒,但明显少于突变亲本,且基粒片层较少,基质类囊体较发达。结果表明该黄化突变体叶绿体超微结构的改变,是由于叶绿素含量降低造成,推测,该黄化突变是由于叶绿素合成受阻导致的。     

日光温室光温因子对黄瓜叶绿体超微结构及其功能的影响

在日光温室内,研究了光温因子对黄瓜叶绿体超微结构及其功能的影响．结果表明,因季节之间光、温条件不同,日光温室黄瓜叶片显微结构和叶绿体超微结构有一定差异,1月份光照弱叶肉细胞较大,而5月份光照强叶绿体数较多．在该试验条件下,未发现叶片光合速率与叶绿体超微结构之间有直接或密切的相关性．在各生长季节其光合速率均为第4叶>初展叶>基部叶,与叶龄及各叶位的受光量有关．如果将不同叶位叶放在相同的光照下,则差异明显减少．黄瓜叶片的叶肉细胞、叶绿体和淀粉粒的大小以及叶绿体数、基粒数、基粒厚度、基粒片层数都随叶位的下降而呈增加趋势。不同品种、同品种不同生长时期的叶片显微结构和叶绿体超微结构及其功能也有一定的差异．限制日光温室冬季黄瓜光合作用的主要因素是光照弱、有效光照时数少,而在晴天温度的限制作用相对较小。阴天因光照弱而导致的室内低温则是限制黄瓜生长的关键因素．     

UV-B辐射增强对芦苇光合生理及叶绿体超微结构的影响

在UV-B辐照增强条件下,研究不同辐照梯度对芦苇光合特性、光合色素含量及叶绿体超微结构的影响. 结果表明: 与自然光照相比,UV-B辐照增强显著降低芦苇叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,且随辐照强度增大,降低程度加剧,胞间CO₂浓度升高,光合效率显著降低;与自然光照相比,UV-B辐照增强显著降低芦苇叶片光合色素含量(包括叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素),且随辐照强度增大,降低程度加剧;UV-B辐射增强条件下,叶绿体超微结构遭到破坏,表现为叶绿体结构变形,类囊体片层排列稀疏紊乱、膨胀甚至模糊不清,并且UV-B辐射强度越大,损伤越大,高强度UV-B辐射对叶绿体超微结构的影响大于低强度辐射.     

高CO_2浓度对大豆不同叶位叶片叶绿体淀粉粒积累的效应

对高CO_2浓度下生长的大豆(Glycine max(L.)Merr.)不同叶位的叶片进行了电镜观察,揭示出大豆不同叶位叶片的叶绿体对倍增的CO_2浓度反应不一。其显著的超微结构差异特征是:1.叶位居中的叶片叶绿体积累的淀粉粒不仅很大,而且最多,有的叶绿体中的淀粉粒可达20个,几乎充满着叶绿体的基质空间。2.下位叶叶绿体的淀粉粒积累较多,通常为2～5个;3.上位叶叶绿体所含淀粉粒既小又少,虽然有的叶绿体中也积累有3～4个淀粉粒,但大多数叶绿体中所含淀粉粒仅有1～2个。以上结果联系到大豆中位叶的光合作用速率较高及对籽粒产量起作用最大来讨论是很有意义的。     

高CO2浓度对大平不同叶位叶片叶绿体淀粉粒积累的效应

对高ＣＯ２浓度下生长的大豆不同叶位的叶片进行电镜观察,揭示出大豆不同叶位叶片的叶绿体对倍增的ＣＯ２浓度反应不一。其显的超微结构差异特征是：１．叶位居中的叶片叶绿体积累的淀粉粒不仅很大,而且最多,有的叶绿体中的分粒可达２０个,几种充满着叶绿体的基质空间。２．下位叶叶绿体的淀粉粒积累较多,通常为２￣５个;３．上位叶叶绿体所含淀粉粒既小又少,虽然有的叶绿体中也积累有３￣４个淀粉粒,但大多叶绿体中所含淀     

水稻温敏叶绿素突变体叶片超微结构的研究

对温敏转绿型叶绿素突变体1103S和武金4B“斑马叶”性状表达过程中叶绿素含量、叶绿体超微结构的变化进行了比较研究。结果表明,在一定条件下,叶片的失绿、复绿与叶绿素含量的下降、上升变化趋势一致;叶绿体结构在失绿区表现为严重退化,基粒和基粒片层减少,淀粉粒和嗜锇粒增多;复绿后,其叶绿体结构重建和恢复     

珍稀濒危植物珙桐过氧化物酶活性和丙二醛含量

采用比色法测定了不同年龄级、部位和叶位珙桐叶的过氧化物酶(POD)活性和丙二醛（MDA）含量,以探讨珙桐的生理生态适应性。结果表明：不同年龄级同一生长时期珙桐叶的POD活性和MDA含量不同,同年龄级同层的POD活性随叶位增大先升后降,MDA含量随叶位增大逐渐升高;同叶位不同层及同层不同叶位的珙桐叶的POD活性和MDA含量不同。珙桐叶POD活性和MDA含量对生长期敏感,同年龄级同叶位的珙桐叶随叶片的生长、衰老,POD活性和MDA含量逐渐升高,即珙桐叶POD活性和MDA含量受生物和非生物因子影响显著,且不同年龄级、叶位、层次存在差异。     

UV-B辐射增强对两种不同抗性水稻叶片光合生理及超显微结构的影响

在UV-B辐射增强条件下,研究了两个不同水稻品种叶片光合作用系统的变化。结果表明：（1）UV-B辐射胁迫使两个水稻品种叶片总叶绿素含量,叶绿素a与叶绿素b（Chla／Chlb）比值下降,叶绿素a荧光诱导动力学参数改变,光系统Ⅱ活性受抑制,光合作用效率降低,其中Dular受抑制的程度较Lemont大。（2）利用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）进一步研究表明,UV-B辐射胁迫使水稻叶片气孔器受破坏,叶绿体结构变形,基粒片层排列稀疏紊乱,两个供试品种结构上受破坏的程度与它们光合生理受抑制的程度一致。（3）叶片边缘受破坏的程度较主脉两侧轻,这可能与硅质乳突密度较大有关。（4）两个供试品种叶片表面主脉两侧的硅质乳突数量及其受UV-B辐射影响的特性存在明显的差异,Lemont叶表面的乳突分布密度较大,且在UV-B辐射胁迫下有增加的趋势,而Dular则相反。这说明硅质体的累积特性可能是水稻对UV-B辐射胁迫的适应机制之一。     

墨兰幼叶和成熟叶不同部位叶绿体超微结构和光合作用

墨兰试管苗植株成熟叶片叶绿体基粒较发达,类囊本膜垛叠较紧密。幼叶叶绿体中少有亲锇颗粒,成熟叶的叶绿体中往往既有亲锇颗粒又有淀粉粒。幼叶中基粒数目比成熟叶的少,叶绿体也比成熟叶的小。幼叶的光合放氧速率比成熟叶的低。幼叶中叶尖部叶绿体最大而叶基部最小,但叶尖部的光合放氧速率比叶基部小。成熟叶中叶绿体大小及光合放氧速率区别不明显。通过对各部位叶绿素含量的测定发现,叶绿素含量与光合放氧速率之间没有正相关性     

不同叶色水稻叶绿体密度及基粒结构的计算机图象分析

水稻叶绿体计算机图象分析表明,随着叶片色级的提高,叶绿体表面积密度、体积密度以及两者的比值都相应增加。深色稻叶基粒堆直径与高度、类囊体垛叠数与类囊体厚度、叶绿素与类胡萝卜素含量、气孔导度与净光合率均大于浅色叶片。深色叶片基粒堆密集,有些基粒类囊体出现沿叶绿体长轴方向排列整齐现象;浅色叶片基粒堆稀疏,其中较大的基粒类囊体与长轴呈倾斜排列。     

花粒期光照对夏玉米光合特性和叶绿体超微结构的影响

在大田条件下,以夏玉米品种‘登海605’为试验材料,研究花粒期不同光照强度(正常光照、开花至收获期遮阴和开花至收获期增光)对夏玉米叶片光合、荧光性能和叶绿体超微结构的影响.结果表明:与对照相比,花粒期遮阴影响叶绿体排布及内部结构发育,基粒个数和基粒片层数均有不同程度减少,叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量下降,PSⅡ反应中心的实际光化学效率和最大光化学效率降低,非光化学淬灭系数数值增加,导致产量降低;增光后叶绿体结构良好,基粒片层排列紧致、清晰且数量增加,PSⅡ反应中心的实际光化学效率增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量上升,叶片光合性能增强,产量增加.即花粒期遮阴破坏了夏玉米叶片叶绿体超微结构,降低了叶片光合能力,产量下降;花粒期增光增加了叶肉细胞中叶绿体的基粒和基粒片层,导致基粒片层排列紧密有序,有利于增加作物产量潜力.     

水稻叶色突变体叶绿体发育规律研究

从温敏核不育系水稻'810S'中筛选出一个生长发育正常的淡黄绿叶色自然突变株'标810S',其叶绿素含量约为'810S'的50%,光合速率比野生型高.以'810S'为对照,对'标810S'进行叶片形态、叶肉细胞和叶绿体超微结构以及叶绿体蛋白研究.结果显示,'标810S'的叶长、宽和面积与'810S'相似;叶肉细胞和叶绿体发育稍迟缓,片层结构减少;叶绿体蛋白约为对照的55%,并初步鉴定出与光合作用相关的差异蛋白点13个,其中4个缺失蛋白,包括1个RuBP大亚基缺失.推测该水稻突变体叶色变浅与叶绿体基粒片层减少有关.     

Decline in photosynthesis as related to alterations in chloroplast ultrastructure of a cotton leaf during ontogeny

Field studies were conducted to investigate ontogenic changes in leaf photosynthesis and chloroplast ultrastructure of a single cotton (Gossypium hirsutum L.) leaf subtending the fruit. A 20-d old leaf was the most physiologically active with net photosynthetic rate (PN) of 16.5 mol m-2 s-1 and nitrogen (N) concentration of 168 mmol m-2. These values declined with leaf age and a close relationship existed between them. Concurrent with declines in PN, ultrastructural alterations occurred in the chloroplast: the 20-d old leaf had increased grana number and thylakoids per granum and a few plastoglobuli. Afterwards, the grana number and thylakoids per granum declined with leaf age indicating disintegrated grana and stroma lamellae. Concomitant with disintegrated membrane system was the presence of numerous large plastoglobuli. The PN was closely related to grana number and thylakoids per granum suggesting that the decline in PN with leaf age was associated with ultrastructural changes in the chloroplast.     

Fractionation of the thylakoid membranes from tobacco. A tentative isolation of 'end membrane' and purified 'stroma lamellae' membranes

Thylakoids isolated from tobacco were fragmented by sonication and the vesicles so obtained were separated by partitioning in aqueous polymer two-phase systems. By this procedure, grana vesicles were separated from stroma exposed membrane vesicles. The latter vesicles could be further fractionated by countercurrent distribution, with dextran-polyethylene glycol phase systems, and divided into two main populations, tentatively named 'stroma lamellae' and 'end membrane'. Both these vesicle preparations have high chlorophyll a/b ratio, high photosystem (PS) I and low PS II content, suggesting their origin from stroma exposed regions of the thylakoid. The two vesicle populations have been compared with respect to biochemical composition and photosynthetic activity. The 'end membrane' has a higher chlorophyll a/b ratio (5.7 vs. 4.7), higher P700 content (4.7 vs. 3.3 mmol/mol of chlorophyll). The 'end membrane' has the lowest PS II content, the ratio PS I/PS II being more than 10, as shown by EPR measurements. The PS II in both fractions is of the beta-type. The decay of fluorescence is different for the two populations, the 'stroma lamellae' showing a very slow decay even in the presence of K3Fe(CN)6 as an acceptor. The two vesicle populations have very different surface properties: the end membranes prefer the upper phase much more than the stroma lamellae, a fact which was utilized for their separation. Arguments are presented which support the suggestion that the two vesicle populations originate from the grana end membranes and the stroma lamellae, respectively.