芜菁花叶病毒外壳蛋白在寄主植物叶绿体中的积累及其对光系统ll活性的影响

分别以接种感染芜菁花叶病毒(TuMV)和健康对照的青菜苏州青品种(Brassica chinens L．cv．Suzhou)和芥菜温州芥菜品种(B,jucea L．cv．Wenzhou)叶片为材料提取完整叶绿体,用胰蛋白酶消除其表面蛋白后,抽提总蛋白,经SDS—PAGE电泳和Western blot检测,发现TuMV的外壳蛋白(CP)存在于感病寄主的叶绿体中。免疫金标记电镜实验显示TuMV—CP定位在感病青菜和芥菜的细胞质和叶绿体中。对两种寄主植物叶片的叶绿素荧光动力学参数测定结果显示,青菜、芥菜的Fv／Fo、Fv／Fm、φpsⅡ、qp值都有不同程度的降低,qn值增大。实验结果表明TuMV侵染后在寄主细胞叶绿体中积累的CP,抑制了光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的光化学活性,这可能是影响寄主植物光合作用的一个重要原因。     

芜菁花叶病毒外壳蛋白在寄主植物叶绿体中的积累及其对光系统II活性的影响

分别以接种感染芜菁花叶病毒(TuMV)和健康对照的青菜苏州青品种(Brassica chinensis L. cv.Suzhou)和芥菜温州芥菜品种(B.juncea L. cv.Wenzhou)叶片为材料提取完整叶绿体,用胰蛋白酶消除其表面蛋白后,抽提总蛋白,经SDS-PAGE电泳和Western blot检测,发现TuMV的外壳蛋白(CP)存在于感病寄主的叶绿体中。免疫金标记电镜实验显示TuMV-CP定位在感病青菜和芥菜的细胞质和叶绿体中。对两种寄主植物叶片的叶绿素荧光动力学参数测定结果显示,青菜、芥菜的Fv/Fo、Fv/Fm、φPSII、qp值都有不同程度的降低,qN值增大。实验结果表明TuMV侵染后在寄主细胞叶绿体中积累的CP,抑制了光系统II(PS II)的光化学活性,这可能是影响寄主植物光合作用的一个重要原因。     

外源多胺对盐胁迫下玉米叶绿体结合态多胺水平和光合作用的影响

在100 mm o l/L N aC l胁迫下,研究了外源多胺-腐胺(Pu t)、尸胺(C ad)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)对玉米幼苗生长、光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、叶绿体结合多胺和叶片丙二醛(M DA)含量以及抗氧化酶活性的影响.结果表明,叶面喷施1 mm o l/L的Pu t、Spd和Spm可显著增加盐胁迫下玉米幼苗干物质重、叶绿体内结合态多胺的含量、叶片净光合速率和PSⅡ光化学效率(Fv/Fm),并降低了叶片中M DA含量.外源Spd和Spm明显增加盐胁迫下玉米幼苗的抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;外源Pu t可增强APX和POD活性,对CAT活性的影响不明显.这些结果表明多胺对玉米盐害的缓解作用可能是由于提高了叶绿体中结合态多胺的含量和叶片抗氧化酶的活性,从而增强了盐胁迫下的玉米光合能力.     

高温强光对小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的影响及水杨酸的调节作用

以小麦品种矮抗58为材料,采用0.3 mmol/L水杨酸(SA)溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,进行3种不同的光温处理:适宜温度中等光强(25℃,600 μmol m-2 s-1)2h、高温强光(38℃,1600μmol m-2 s-1)2h、高温强光2h后置于适宜温度中等光强下恢复3h.测定不同光温条件下,小麦叶绿体的Deg1蛋白酶、D1蛋白和PSⅡ功能的变化及SA的调节效应.结果表明,高温强光胁迫导致Deg1蛋白酶和D1蛋白降解,PSⅡ功能发生可逆损伤.与对照相比,水杨酸预处理不仅能够抑制高温强光下小麦叶绿体Deg1蛋白酶和D1蛋白的降解,维持较高的PSⅡ原初光化学效率(Fv/ Fm)、实际光化学效率(φPSⅡ)、电子传递速率和净光合速率(Pn),而且加快回到非逆境下PSⅡ功能的恢复.     

水杨酸对高温强光下小麦叶绿体蛋白酶Deg5和PSⅡ功能的调节作用

以小麦(Triticum aestivum)矮抗58为材料,采用0.1mmol/L的外源水杨酸(SA)处理小麦叶片,以清水为对照,通过Western blotting蛋白质印记技术和叶绿素荧光分析,研究了高温强光胁迫(38℃和1600μmol m-2s-1)对小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白和叶绿素荧光参数的影响及SA的调节作用。结果表明,高温强光胁迫导致小麦叶绿体Deg5蛋白酶、D1蛋白含量和PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低,原初荧光(Fo)升高。和对照相比,外源SA处理可维持较高的Deg5蛋白酶、D1蛋白、Fv/Fm水平和较低的Fo。说明外源水杨酸可减轻高温强光对Deg5蛋白酶和D1蛋白的损伤,维持较强的PSⅡ功能。     

Rubisco和RCA在青菜叶绿体中的分布及病毒侵染对其细胞定位的影响

运用免疫金标电镜术观察了青菜叶细胞中光合作用关键酶Rubisco和Rubisco活化酶(RCA)的细胞化学定位,结果显示Rubisco和RCA免疫金颗粒主要分布于薄壁组织叶绿体的间质中,在基粒片层上很少,表皮的气孔保卫细胞和维管束薄壁细胞叶绿体内也有分布,在细胞质及线粒体等细胞器中无特异性分布。同时比较观察了感染芜菁花叶病毒(TuMV)的青菜叶绿体Rubisco和RCA免疫金标记结果,发现病组织中结构尚完整的叶绿体Rubisco和RCA标记率略有下降,而结构严重破坏的叶绿体中两种酶标记率分别仅为正常叶绿体的58.44%和64.67%,表明病毒侵染可导致Rubisco和RCA含量下降,影响寄主植物的光合作用。     

Rubisco和RCA在青菜叶绿体中的分布及病毒侵染对其细胞定位的影响

运用免疫金标电镜术观察了青菜叶细胞中光合作用关键酶Rubisco和Rubisco活化酶(RCA)的细胞化学定位,结果显示Rubisco和RCA免疫金颗粒主要分布于薄壁组织叶绿体的间质中,在基粒片层上很少,表皮的气孔保卫细胞和维管束薄壁细胞叶绿体内也有分布,在细胞质及线粒体等细胞器中无特异性分布。同时比较观察了感染芜菁花叶病毒(TuMV)的青菜叶绿体Rubisco和RCA免疫金标记结果,发现病组织中结构尚完整的叶绿体Rubisco和RCA标记率略有下降,而结构严重破坏的叶绿体中两种酶标记率分别仅为正常叶绿体的58．44％和64．67％,表明病毒侵染可导致Rubisco和RCA含量下降,影响寄主植物的光合作用。     

氯霉素处理对拟南芥STN7和STN8基因表达的影响

本实验运用多肽抗体、磷酸化抗体和半定量RT-PCR技术,研究了叶绿体蛋白合成抑制剂--氯霉素(CAP)处理对拟南芥叶片在生长光强下LHCⅡ蛋白与PSⅡ核心蛋白的磷酸化、STN7和STN8基因在mRNA水平和蛋白水平的变化.结果显示:与对照相比,CAP处理叶片在生长光强下STN7基因表达的mRNA水平减少,类囊体膜上酶蛋白含量较低,LHCⅡ蛋白磷酸化水平也较低;而STN8基因表达的mRNA水平增加,类囊体膜上酶蛋白含量增加了1倍,与PSⅡ核心蛋白中D1、D2和CP43的磷酸化水平较高相吻合.研究表明,氯霉素抑制叶绿体蛋白合成后并影响核基因STN7和STN8的表达.     

青海高原矮嵩草和珠芽蓼的光合适应性比较(英文)

对生长在两个海拔地带 (3 2 0 0m ,3 980m)的矮嵩草 (KobresiahumilisSerg.)和珠芽蓼 (PolygonumviviparumL .)叶片的叶绿素荧光特性及其叶绿体超微结构进行了比较研究。海拔升高 ,矮嵩草和珠芽蓼叶片的Fv/Fo、Fv/Fm和Rfd值均增大 ,且矮嵩草的Fv/Fo、Fv/Fm 和Rfd值均大于珠芽蓼。叶绿体超微结构的结果显示 ,海拔升高 ,珠芽蓼和矮嵩草的叶绿体都表现出一定程度的变形 ,但珠芽蓼的叶绿体变形和类囊体膜肿胀现象更为显著。研究表明 ,矮嵩草和珠芽蓼光合作用对高山胁迫环境具有很强的适应性 ,且矮嵩草的适应能力比珠芽蓼强。     

干旱和复水对草莓叶片叶绿素荧光特性的影响

采用日本丰香草莓(Fragaria×ananassa Duch.cv.Toyonoka)品种进行实验,研究干旱和复水对其叶片叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加剧,草莓叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(Yield)、光化学猝灭系数(qP)都随干旱胁迫的加剧而下降。干旱胁迫14d后,不同处理组草莓叶片的叶绿素荧光参数存在着显著的差异(P0.05)。复水后,低度胁迫和中度胁迫处理组能较快地恢复到正常水平,但重度胁迫组与对照组存在着显著的差异(P0.05)。     

大气CO2浓度倍增和施氮对冬小麦光合及叶绿素荧光特性的影响

采用开顶式气室,通过土培盆栽实验研究了不同大气CO2浓度(背景空气浓度375μmol·mol-1和倍增浓度750μmol·mol-1)和氮素水平(不施氮和施氮0.25 g/kg)下两个冬小麦品种(小偃6号和小偃22)主要生育期(拔节、孕穗、扬花、灌浆期)叶片叶绿素含量和荧光动力学参数的变化.结果显示,与背景CO2浓度相比,在不施氮条件下大气CO2浓度倍增处理的小麦叶片出现明显的光合下调现象,而施氮时变化不明显;同时,CO2浓度倍增后小麦各主要生育期叶片叶绿素含量均有不同程度地下降,荧光参数初始荧光(F0)值明显提高,最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)值均显著降低.施氮可提高冬小麦各个时期叶片叶绿素含量、Fm、Fv、和Fv/F0值,降低F0值;不施氮条件下,大气CO2浓度倍增对冬小麦各主要生育时期叶绿素含量和荧光参数的影响明显,而施氮后影响微弱.研究表明,大气CO2浓度升高对冬小麦光合速率、叶绿素含量和光系统Ⅱ(PSⅡ)的光合电子传递和潜在活性具有一定抑制作用,通过施氮可以有效地缓解其负面效应.     

寄主抗性与黄龙病寄主植物次生化合物相关性初步探讨

本文通过使用甲醇浸泡浸提和气相色谱-质谱连用(GC-MS)方法,对黄龙病易感寄主椪柑Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan的健叶、病叶以及隐症寄主九里香Murraya paniculata(L.) Jack健叶中部分次生化合物的种类及相对含量进行了差异分析。结果显示:椪柑的健康叶片鉴定出32种次生化合物,感病叶片有31种,九里香健康叶片有21种。其中脂肪酸类和简单芳香族类化合物在3样本之间未显示差异;烷烃类化合物在椪柑健叶中含量较高,椪柑病叶和九里香健叶中相对较少;萜类、黄酮类和香豆素类化合物在椪柑健病间的含量相差无几,其中萜类和黄酮类显著多于九里香,而香豆素类则相反。萜类化合物α-石竹烯在椪柑健叶中未检出,但在其病叶和九里香健叶之间无显著差异,此外九里香中特有的萜类有α-姜黄烯(0.15%)、左旋-姜烯(1.00%)、β-倍半水芹烯(0.26%);特有且含量较高的香豆素类化合物主要为蛇床子素(13.97%);而黄酮类化合物在九里香中未检出。两种寄主植物之间以及同种植物在感病与不感病的状态下,次生化合物的种类及相对含量均有显著差异,并初步探讨了其与寄主抗性的相关性。     

外源水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响

以黄瓜品种‘中农203号’幼苗为试材,采用水培法研究了根际施用0.05、0.10和0.50 mmol/L水杨酸对黄瓜幼苗叶片PSⅡ活性和光能分配的影响,以探讨水杨酸对光合作用的调节机制。结果显示:黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、荧光参数和光能分配对水杨酸的响应存在明显的浓度依赖性。0.05和0.10 mmol/L水杨酸处理提高了叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP),降低了非光化学猝灭系数(NPQ),使PSⅡ吸收光能中分配于光化学反应的能量增加,进而提高了Pn,并以0.10 mmol/L水杨酸施用效果最明显,差异达极显著水平(P<0.01);而0.50 mmol/L水杨酸处理降低了ΦPSⅡ、Fv/Fm等,使光能分配于热耗散和荧光耗散的比例升高,导致Pn下降。研究表明,水杨酸对黄瓜叶片光合的正负调节作用与浓度依存下的PSⅡ活性和光能分配改变有关。     

利用寄主干扰效应防控小菜蛾田间种群的有效性

【目的】多寄主对植食性昆虫寄主选择行为具干扰效应。为探究在田间相似寄主混作是否能引起小菜蛾Plutella xylostella (L.)在寄主上的选择困难,减少在寄主上的产卵量,从而实现保护寄主植物的目标。【方法】本研究利用小菜蛾喜好性高的两种寄主（菜心Brassica campestris L.和芥菜B. juncea Coss）为试验对象,通过寄主植物单作、混作及不同配比与间隔种植等田间试验设计,研究了多寄主对小菜蛾寄主选择行为的干扰效应。【结果】在2年的田间试验中,两寄主混作处理上的虫量均低于单一寄主种植;2012年田间种群生命表数据显示,两种寄主田间混作处理上的小菜蛾种群趋势指数（I =4.797）低于单一寄主种植,菜心与芥菜单一种植处理上的I值分别为6.549与6.858;当菜心与芥菜这两种小菜蛾喜好性相近寄主同时存在时,对小菜蛾的干扰程度与两寄主的搭配比例有关,随着菜心所占比重的增大,田间虫量呈现先减后增的抛物线变化趋势;但两寄主间距在2 m内时,不同种植间隔对小菜蛾虫量变化无差异(F_3,8=0.204,P>0.05)。【结论】结果表明,在田间多寄主种植中,除了可利用陷阱作物来防控小菜蛾外,在相邻两畦地间以适当比例同时种植两种小菜蛾喜好性相近的寄主,利用两种寄主植物对植食性昆虫的寄主选择行为产生的干扰效应,也能有效影响田间小菜蛾的种群动态。     

NaCl胁迫对5个树种幼苗叶片叶绿素荧光参数的影响

采用温室盆栽方法,研究了不同质量浓度(1、2和3 g·L-1)NaCl胁迫对香椿[Toona sinensis (A. Juss. ) Roem. ]、刺槐(Robinia pseudoacacia L. )、楸树(Catalpa bungei C. A. Mey. )、北美红栎(Quercus rubra L. )和常绿白蜡(Fraxinus griffithii Clarke)1年生实生苗叶片叶绿素荧光参数的影响.结果表明,5个树种的PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)、稳态荧光参数(Fs)、PSⅡ有效光化学量子效率(F′ v/F′ m)、PSⅡ非循环光合电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)总体上均随NaCl质量浓度的提高而逐渐减小,不同处理间及不同树种间各参数均有极显著差异(P<0.01).常绿白蜡的Fv/Fm值在2或3 g·L-1NaCl胁迫条件下显著小于对照,刺槐、香椿和楸树的Fv/Fm值仅在3 g·L-1NaCl胁迫条件下显著小于对照,而北美红栎各处理组的Fv/Fm值均显著小于对照.随NaCl质量浓度的提高,刺槐的Fs值呈先减小后增大的趋势,且在3 g·L-1NaCl胁迫条件下高于对照,但差异不显著;其他4个树种各处理组的Fs值均小于对照.5个树种幼苗叶片的F′ v/F′ m值和ΦPSⅡ值的变化趋势与Fv/Fm值的变化趋势基本一致.随NaCl质量浓度的提高,香椿幼苗叶片的ETR值呈先减小后增大的趋势,且在3 g·L-1NaCl胁迫条件下高于对照;其他4个树种各处理组的ETR值均小于对照.不同树种的Fv/Fm值、Fs值、F′ v/F′ m值、ETR值和ΦPSⅡ值与NaCl质量浓度均呈极显著的负相关关系.研究结果显示,5个树种对NaCl胁迫的适应能力存在差异,刺槐、香椿和楸树对NaCl胁迫的耐性较强,常绿白蜡的耐性较弱,北美红栎对NaCl胁迫最敏感.     

青海高原矮嵩草和珍芽蓼的光合适应性比较

对生长在两个海拨地带（3200m,3980m)的矮蒿草（Kobresia humilis Serg.)和珠芽蓼（Polygonum vivparumL.)叶片的叶绿素荧光特性及其叶绿体超微结构进行了比较研究。海拔升高,矮蒿草的珠芽蓼叶片的Fv/Fo、Fv/Fm和Rfd值均增大,且矮蒿草的Fv/Fo、Fv/Fm和Rfd值大于芽蓼。叶绿体超微结构的结果显示,海拔升高,珠芽蓼和矮蒿草的叶绿体都表现出一定程度的变形,但珠芽蓼的叶绿体变形和类囊体膜肿胀现象更为显。研究表明,矮蒿草和珠芽蓼光合作用对高山胁迫环境具有很强的适应性,且矮蒿草的适应能力比珠芽蓼强。     

复苏被子植物牛耳草脱水和复水期间叶黄素循环的保护作用

研究了复苏被子植物牛耳草(Boea hygrometrica (Bunge) R.Br.)离体叶片在微弱光强下(3 μmol photons*m-2*s-1)和黑暗中叶黄素循环组分及叶绿素荧光随脱水复水的变化.结果发现:脱水期间随着光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、实际量子产率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)值的降低,微弱光强下的对照叶片玉米黄素含量显著增加,而微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片都没有玉米黄素的积累.经过3 d复水后,微弱光强下对照叶片的Fv/Fm, ΦPSⅡ, qP 和 NPQ值能完全恢复,但是微弱光强下DTT处理的叶片和黑暗中的叶片其Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP 和 NPQ值只有部分恢复.说明脱水的牛耳草离体叶片光系统Ⅱ的光化学活性的恢复明显受到DTT处理和黑暗的影响,因此玉米黄素可能对微弱光强下脱水的牛耳草叶片具有重要的保护作用.     

低温强光胁迫下籼粳稻的PSⅡ光化学效率和膜脂过氧化表现

研究了温光胁迫下籼(Oryza sativa L. spp. indica)粳稻(O. sativa L. spp. japonica)生育后期叶片荧光参数和膜脂过氧化的关系.结果表明,低温强光下水稻光合机构中PSⅡ的D1蛋白量下降,叶黄素循环组分中环氧玉米黄质(A)和玉米黄质(Z)的形成受抑,PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭(qN)明显下降.加之内源活性氧清除剂超氧物歧化酶(SOD)活性降低,超氧阴离子自由基(O(-)/(*)2)和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)积累增加,导致光氧化发生.上述过程在籼粳稻间有明显差异,低温强光结合抑制剂处理证明,籼稻较粳稻对低温强光敏感和光氧化严重.相关分析表明,D1蛋白量分别与Fv/Fm和(A+Z)/(A+Z+V)呈极显著的正相关关系,Fv/Fm与MDA呈极显著的负相关关系.据此认为,逆境下Fv/Fm 是预测光氧化的     

芜菁花叶病毒的3’末端序列克隆与CP基因序列分析

目的:克隆芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)的3'末端序列,并进行CP基因序列分析.方法:以TuMV杭州榨菜分离物(TuMv-HZZC)接种病叶为材料,利用病毒粒子吸附法制备病毒RNA模板,经RT-PCR扩增获得了TuMV-HZZC 3'末端序列,将其克隆到PMD 18-T质粒上进行序列分析.结果:TuMV-HZZC分离物3'末端序列包括部分的Nib基因、完整的TuMVCP基因和3'-UTR,CP基因为864bp,分别编码288个氨基酸,3'-UTR序列(不包括PolyA尾巴)为213bp.经过与其他TuMV分离物的CP基因核苷酸和氨基酸比较,同源性分别达到88.0%～97.6%和91.0%-96.5%.结论:TuMV的系统进化具有典型的地域和寄主关联性.     

玉米突变体（zb／zb）的叶绿体光合特性

常规育种中出现的偶然变异植株,用来作光合机理和遗传机理的研究,不需要复杂的生物技术操作手段,受到很多学者关注。植物的花斑叶是一种结构上的嵌合体。Hayden和Hopkins发现玉米(zae mays L.)的黄绿色突变体OYyg中缺少介于CPⅠ与CPⅡ之间的一条被他们称为复合体Ⅳ的小带。李玉湘和李继耕用玉米白色叶片和条纹叶片两种突变系,进行叶绿素蛋白复合体研究表明,纯白色突变系叶片中捕光叶绿素a/b蛋白复合体的合成受阻。本文用zb/zb与一正常自交系杂交,得到的F_1代为zb/zb基因型。将其分别播种后,对白色叶片和绿色叶片叶绿体膜的光合特性进行了多项比较研究。