小麦突变体返白系生长后期某些生理变化

返白过程之后,返白系随着叶色的复绿,植株的代谢机能开始恢复,叶绿素含量上升,光合作用增强,叶片内可溶性糖含量上升,呼吸速率高于其祖先矮变１号;复绿初期返白系气孔阻力高于矮变１号,蒸腾速率则低于矮变１号。复绿后,以上各项指标都逐渐变化,达到矮变１号的水平。之后,返白系的蒸滕速率高于矮变１号,气孔阻力低于矮变１号,叶绿素含量及光合速率均高于矮变１号,返白系和矮变１号的呼吸速率均高于矮变１号,叶绿素含量     

小麦返白系返白期间Rubisco变化研究

以小麦返白系和对照矮变１号为材料,选用返白系三个特殊的时期,返白初期、全白期、复绿初期,对其叶片可溶性蛋白进行了Ｎａｔｉｖｅ－ＰＡＧＥ和ＳＤＳ－ＰＡＧＥ的研究。结果表明：随着叶片白化,核酮糖１．５－二磷酸羧化酶／加氧酶（Ｒｕｂｉｓｃｏ）全酶谱带逐渐变小,全白叶全酶谱带消失,随着复绿全酶谱带又出现,并逐渐恢复。而且Ｒｕｂｉｓｃｏ大、小亚基（ＬＳ、ＳＳ）谱带减少幅度差异很大,大亚基减少远远大于小亚基。     

小麦突变体返白系返白过程中游离氨基酸库及组分的变化

返白过程中,多数游离氨基酸组分出现累积,使其库容增大。最白期Ser含量高达2800 mg100g_(-1)DW,比对照高30倍以上,占到总库容的65％;His,Glu比对照高10倍,其它大部分氨基酸均比对照高2～4倍不等;而Tyr,Phe在返白过程中含量减少;Thr,Met,Cys在最白期出现缺失。同时,蛋白水解酶活性升高,可溶性蛋白含量急骤下降。     

小麦突变体返白系返白阶段叶绿素代谢的变化

小麦 ( Triticum aestivum)返白系在返白阶段 Chl、胡萝卜素 ( Caro)含量均下降 ,但 Caro/ Chl的比值大于对照 ,表明叶片白化不是因 Caro减少引起的。Chl下降的同时 ,Chla和 Chlb均下降 ,表明该突变体属阶段性缺总 Chl型。返白初期 Chlase活性增高 ,返白中期活性下降 ,表明 Chl降解不是造成叶片失绿的主要原因 ;Chl合成中间物 δ-氨基酮戊酸 ( ALA)、胆色素原 ( PBG)积累 ,尿卟啉 ( Uro )、原卟啉 ( Proto )、镁 -卟啉 ( Mg- Proto )、原叶绿素酸 Pchl减少 ,特别是 Uro 在返白中期含量最低 ,复绿初期却急剧积累 ,表明叶绿素合成受阻于尿卟啉原 ( Urogen )的形成上。     

小麦返白系返白阶段叶片蛋白质变化与叶绿素含量的关系

小麦返白系春天现出白色心叶,白叶中有脱辅基蛋白存在,但含量很低。白叶复绿时色素条带中ＣＰⅡ出现先于ＣＰＩ,叶绿素含量的增加与色素蛋白的出现呈正相关,同时影响蛋白含量,但２１、２５ｋＤ蛋白即使在全白叶中也较高水平,白叶中ＲｕｂｉｓｃｏＬＳ含量极低,而ＳＳ仅略有降低,复绿初期蛋白质合成速率随叶绿素含量增而显著提高,ＬＳ也迅速增加。     

小麦黄化突变体光合作用及叶绿素荧光特性研究

对小麦自然黄化突变体及其突变亲本(西农1718)的叶绿素含量、光合速率及叶绿素荧光动力学参数进行比较分析.结果显示:(1)突变体金黄株、绿黄株、黄绿株的叶绿素含量均显著低于突变亲本,总叶绿素含量分别为突变亲本的17%、24%和58%,表明该突变体为叶绿素缺乏突变体;3个突变体叶绿素a与叶绿素b的比值(Chl a/Chl b)均小于突变亲本,而且突变体叶绿素含量越低,Chl a/Chl b比值越小,说明该突变体Chl a下降幅度大于Chl b.(2)金黄株净光合速率在孕穗期、开花期仅为突变亲本的5.7%、2.4%;绿黄株净光合速率显著低于突变亲本,为突变亲本的57.7%、43.3%;而叶绿素含量仅为突变亲本一半的黄绿株,其净光合速率接近突变亲本,表明该黄化突变体叶绿素含量在一定范围内单位叶绿素含量的光合效率较高.(3)突变体Fo均显著低于突变亲本;金黄株、绿黄株的Fm,Fv,qP,qN显著低于突变亲本;金黄株Fv/Fm比值(0.671)显著低于突变亲本.研究表明,叶绿素含量在一定范围内减少,未引起突变体叶绿素荧光动力学参数(Fo除外)显著改变,而当叶绿素含量较大程度减少时,这些荧光参数会急剧降低.     

小麦返白系返白阶段叶片蛋白质变化与叶绿素含量的关系

小麦返白系春天出现白色心叶。白叶中有脱辅基蛋白存在,但含量很低。白叶复绿时色素条带中ＣＰⅡ出现先于ＣＰＩ;叶绿素含量的增加与色素蛋白的出现呈正相关,同时影响蛋白含量,但２１、２５ｋＤ蛋白即使在全白叶中也有较高水平。白叶中ＲｕｂｉｓｃｏＬＳ含量极低,而ＳＳ仅略有降低。复绿初期蛋白质合成速率随叶绿素含量增加而显等提高,ＬＳ也迅速增加。     

外源渗透物质对渗透胁迫下小麦幼苗叶片水分状况和光合作用的 …

用ＫＣｌ、ＫＮＯ３、可溶性糖（蔗糖,葡萄糖、果糖）和脯氨酸溶液浸泡小麦幼苗叶片３０ｍｉｎ后以２０％聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）渗透胁迫处理２４ｈ结果表明,昌乐５号和济南１３小麦幼苗叶片的相对含水量（ＲＷＣ）,水势、光合速率和气孔导度都明显增高,荧光参数Ｆｖ／Ｆｍ值则基本不变。     

小麦返白系与不同基因型小麦品种杂交后代IPO表达的研究

以小麦返白系和对照矮变１号以及返白系与各不同生态类型的冬性、半冬性、春性小麦的杂交、回交Ｆ１、Ｆ２代为材料,研究这些不同基因型品种在返白期间过氧化物酶同工酶（ＩＰＯ）基因表达模式的动态变化特点。结果表明,在返白期间以返白系为母本的各杂交、回交品种的白化苗中,ＩＰＯ的个别酶分子表现了可逆的基因阻遏和去阻遏的表达现象。这种表达特点在正、反杂交后Ｆ１代中表现一致,从遗传模式上分别属于质－核互作型的分子遗     

Shoot Growth and Changes in the Mesophyll Cell Structure in the Biennial Needles of Abies sibirica Ledeb.

Structural aspects of source–sink relations in current-year and second-year shoots of Siberian fir were investigated. The period of linear growth of current-year shoots was accompanied by a decrease in the size of starch granules in chloroplasts and the number of mitochondria, as well as by the disappearance of lipid inclusions in the mesophyll cells of second-year needles. Growth processes did not affect seasonal changes in the structure of chloroplast grana in these cells. After the termination of shoot growth, large polysaccharide globules appeared in the cytoplasm of mesophyll cells in second-year needles. It is possible that the formation of these inclusions prevents the inhibition of the photosynthesis by starch, which was accumulated in chloroplasts.     

小麦吸收土壤磷转运子在酵母突变体中的功能互补分析

以小麦磷转运子全长编码cDMA(TaPT2)为探针与小麦基因组DNA进行Southern杂交,结果表明,在小麦基因组中存在该基因的不同家族成员,另外,将TaPT2基因转入酵母突变体MB192中,以野生型菌株YPH084为对照,分别检测YTaPT2,YPH084和MB192酸性磷酸酶分泌情况,生长情况以及对培养基的磷吸收情况,得到结论：TaPT2的功能与酵母磷转运子编码基因PHO84相似,具有增强酵母吸收磷的作用。     

NaCl 胁迫下小麦突变体和野生型叶片中一些有机溶质累积和基因表达差异

盐胁迫下突变体和野生型叶片中的脯氨酸累积量均有显著的增加,野生型的增加幅度不及突变体。至９６ ｈ ,两者含量均下降,但突变体的脯氨酸含量仍高于野生型。１００ｍ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ 胁迫７２ ｈ ,突变体叶片中可溶性糖的含量有显著的增加,增加量随盐浓度增加而降低。至９６ ｈ,各个盐浓度处理的突变体可溶性糖的含量基本恢复到其对照的水平;除１００ ｍｍｏｌ／Ｌ 盐胁迫处理组外,野生型叶片中可溶性糖含量均大幅度下降。盐胁迫下突变体和野生型叶片细胞可溶性蛋白组分有明显的差异。ｍＲＮＡ 差异显示结果表明,突变体有６ 个差异性的ｃＤＮＡ 片段     

西瓜无籽变异株果实发育期激素含量变化特征

以辐射变异西瓜自交分离系内果实有籽株‘406F’和无籽株‘406S’为试验材料,采用形态学观察及酶联免疫吸附分析法(ELISA)对其果实发育过程以及果肉与种子内源激素动态变化进行比较研究。结果表明:(1)两类西瓜果实纵横径随生育期推进呈相似的‘慢-快-慢’的‘单S’增长曲线,而果实重量及种子的变化则不同。‘406S’果实重量增加速率较恒定,其种子授粉后15 d停止生长,纵横径及重量开始降低;‘406F’果实重量变化呈‘快-慢-快’的‘双S’曲线,种子大小和重量随发育进程增加迅速。(2)两类西瓜果实发育期果肉与种子内源激素水平及峰值的时间有差异。‘406S’子房赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZRs)含量在授粉后0~3 d较高,且授粉后3~15 d果肉生长素(IAA)含量也高于有籽果实;‘406F’果肉GAs与ZRs含量则在授粉后6~21 d较高,且GAs含量变化与果实纵横径发育曲线相吻合。‘406S’种子IAA、GAs、ZRs含量相对较低,只有脱落酸(ABA)含量随种子退化进程增幅较大;‘406F’种子4种激素含量相对较高,且随种子的发育变幅较大。研究认为,无籽果实与有籽果实发育机制不同,果肉4种激素水平的差异对果实形状影响不大,但对重量增长影响较大;种子内源激素含量与种子发育关系密切,但无籽西瓜种子内源激素含量对果实发育无明显作用。     

小麦耐盐突变体盐胁迫下的蛋白质组分析

首次采用双向电泳的方法分析1％NaCl胁迫72h的一对小麦耐盐(RH8706-49)及敏盐突变体(H8706-34)的蛋白质组。经过MALDI-TOF分析和数据库检索发现两者在H^ -ATP酶β亚基、谷氨酰胺合成酶前体、OEC33和RuBP羧化酶小亚基等5个候选蛋白存在质或量的差异。这5种蛋白均为叶绿体蛋白,它们很可能在盐胁迫下对维持叶绿体及整个细胞的功能起到重要作用。     

Carbon and nitrogen economy of four Triticum aestivum cultivars differing in relative growth rate and water use efficiency

We investigated physiological and morphological traits underlying variation in relative growth rate (KGR) among wheat cultivars. Subsequently, we determined whether higher RGR is correlated with higher water demand and lower plant water use efficiency (WUE_p). Further, the correlation between water use efficiency and leaf nitrogen concentration was examined. For this purpose we chose lour cultivars contrasting in RGR or WUE_p. Gas exchange of shoots and respiration of roots were measured on intact plants over a 24 h period, and total carbon and nitrogen concentrations of all plant parts were determined. The highest RGR was achieved by the cultivars with the highest leaf area ratio. WUE_p was strongly dependent on photosynthetic water use efficiency and was highest for the cultivars with the highest rate of photosynthesis, which achieved higher rates of photosynthesis per unit leaf nitrogen. We found no evidence for a functional or genetic link between the physiological traits underlying differences in RGR (specific leaf area and leaf area ratio) and those causing variation in water use efficiency (photosynthetic rate and transpiration rate). These results indicate that, in wheat, it may be possible to select simultaneously for traits associated with a high WUE_p and a high RGR.     

利用细胞工程技术筛选小麦抗根腐病突变体的研究

以小麦根腐病菌002号菌株产生的致病培养滤液为选择剂,选用春、冬小麦品种、品系以及杂种的花药和幼德进行离体培养,并结合物理诱变技术,已获得抗根腐病的植株,用根腐病菌分生孢子接种鉴定,再生植株50株中有12株抗病。     

一种新型无花瓣油菜突变不育系花器官的形态解剖研究

在自育的甘蓝型油菜(Brassica napus)无花瓣品系AP197中,发现并育成由4对隐性核基因控制的无花瓣油菜突变不育系AMS971.AMS是一种雄蕊心皮化为不结实的假性雌蕊而引起的新的雄性不育类型,不育性非常彻底,其植株形态特征与AP197相同.比较花器官发现,AMS971除一个正常的雌蕊外,还有6个梭形的心皮化假性雌蕊.假心皮化雌蕊上部变成近似倒U形的柱头结构区,下部是完全突变的半开裂心皮,其上着生4～14个不等的裸露的幼小胚珠;蜜腺比正常油菜小,数目为0～4个,这与AP197没有差异.AMS971的四轮花器官由于突变造成了大小和重量的重新分配.推断AMS为类似拟南芥属B功能缺失的突变体.     

Physiological mechanisms of adaptation of alloplasmic wheat hybrids to soil drought

We studied physiological mechanisms of plant adaptation to drought for two alloplasmic wheat (Triticum aestivum L.) hybrids (APHs) on the cytoplasm of rye (Secale cereale L.) or ovate goatgrass (Aegilops ovata L.) and two standard regionalized spring wheat cultivars, Kometa and Priokskaya. In response to plant tissue dehydration, APHs rapidly reduced the transpiration rate and lost much less water than standard cultivars. During drought, peroxidase activity was significantly increased only in APH on the rye cytoplasm, whereas it declined substantially in cv. Kometa. Peroxidation of lipids (POL) was activated in cv. Kometa stronger than in hybrids, which also indicates that, in this cultivar, there was no complete detoxification of hydrogen peroxide under stress conditions. After watering resumption, APHs displayed a better capacity for reparation than standard cultivars, which was manifested in peroxidase activation and POL suppression, i.e., in more complete reduction of the oxidative stress consequences. We concluded that a higher APH drought resistance, as compared with standard cultivars, was determined by their more efficient antioxidant defense and a better capacity for recovery.     

不同年代推出的冬小麦品种叶片气体交换日变化的差异

选择60年来北京地区广泛种植的3个冬小麦( Triticum aestivum L.)品种,在相同的环境条件下种植.为了研究它们的产量与单位叶面积的净光合速率( Pn ) 的关系,测定了不同生育期 Pn 、蒸腾速率( Tr )的日变化,并用 Pn / Tr 计算叶片瞬时的水分利用率( WUE ).结果表明:单位叶面积净光合速率与产量之间的关系随生育期不同而变化.在拔节期高产品种京冬8号(九十年代推出)的光合速率和蒸腾速率在一天中总是最高,一天中差异最大时,分别比低产品种燕大1817(四十年代推出)高77%和69%.而其水分利用率却小于低产品种.这种差异随小麦的生长发育而变化,一般上午10:00前京冬8号的光合速率较高,而10:00后燕大1817的光合速率较高.到腊熟期,低产品种燕大1817的光合速率在一天中始终最高.蒸腾速率的变化规律与光合速率相似,然而燕大1817叶片的水分利用率一般最高.与现代推出的品种不同,老品种燕大1817叶片的光合作用午休现象不明显,说明它可能具有一定的抗光氧化性.我们认为,在品种改良的过程中,叶片光合作用的潜力可能有所提高,但它的抗光氧化性可能减弱.