小球藻Rubisco在叶绿体中的免疫金标定位

应用免疫技术对Rubisco在中国小球藻(Chlorellaspp.640909)叶绿体中进行了分子定位及Native-PAGE电泳、SDS-PAGE电泳及其Westen印迹分析,并对小球藻淀粉核(Pyrenoid)超微结构进行了观察.结果显示Native-PAGE电泳图谱主要为一条主带,Westen印迹反应证明该条带即为Rubisco酶,SDS-PAGE电泳及其Western印迹图谱显示Rubisco大亚基分子量大约为55kD.中国小球藻淀粉核为椭圆形,被淀粉鞘所包围,中央有一条由2个类囊体组成的纵向通道,并在蛋白核内段处稍膨胀.淀粉核与叶绿体基质存在多处联系.免疫分子定位显示Rubisco大亚基和全酶分子主要分布于叶绿体的淀粉核上,且Rubisco在淀粉鞘部位也有少量分布,极少部分分布在叶绿体基质中,表明叶绿体淀粉核与光合作用关系密切.Rubisco聚集于淀粉核可能有利于藻类对CO2固定.     

大麦和玉米叶片叶绿体中Rubisco及其活化酶的免疫金标记定位

运用免疫金标记电镜技术研究了禾本科C3植物大麦(Hordeum vulgare L.)和C4植物玉米(Zea mays L.)叶片中Rubisoo及其活化酶(RCA)的细胞定位,结果表明:两种植物叶片解剖结构及叶绿体超微结构差别明显.在大麦叶细胞中,只有一种叶肉细胞叶绿体,Rubisoo和RCA主要分布于叶绿体的间质中.在玉米叶细胞中,存在着维管束鞘细胞和叶肉细胞两种类型叶绿体,Rubisco主要分布于鞘细胞叶绿体的基质中,但在叶肉细胞叶绿体中亦有少量特异性标记;RCA在鞘细胞叶绿体和叶肉细胞叶绿体的基质中都有分布.两种植物叶绿体结构及光合作用关键酶定位的不同,体现了C3植物和C4植物在光合器结构与功能上的差异.     

一种高效提取普通小球藻叶绿体DNA的新方法

本文采用尿素-月桂酰肌氨酸钠（urea-sarkosyl）法, 用于分离带有坚硬细胞壁小球藻的高纯度叶绿体DNA （cpDNA）。将对数生长期的小球藻收集后置于冰上研磨, percoll密度梯度离心收集叶绿体层, 显微观察表明叶绿体经梯度离心后形态完整。采用尿素-月桂酰肌氨酸钠法、蛋白酶K消化及酚/氯仿/异戊醇抽提, 获得了高纯度的cpDNA。检测结果显示, cpDNA分子长度为22 kb, A260：A280值为1.87±0.01, 产率达（2.52±0.01） μg？g-1 （DW）; cpDNA编码的16S rDNA扩增呈阳性, 而由细胞核编码的18S rDNA扩增呈阴性。表明cpDNA纯度高, 没有受到核基因组DNA的污染, 符合小球藻cpDNA高通量测序的要求。同时, 该方法也适合提取具有相似细胞壁成分的其他微藻的基因组DNA和cpDNA。     

达坂山蚤缀和裸茎金腰叶绿体超微结构的研究

对高山植物达坂山蚤缀和裸茎金腰叶绿体超微结构的研究表明,叶绿体和线粒体镶嵌很紧密;基粒和基质类囊体膨大,膨大的类囊体呈梭形或圆形,没有发现脂质小球的存在;基粒叠垛程度很低,平均每个基粒类囊体的片层数为5．4。这2种高山植物叶绿体超微结构上的特征是青藏高原特殊的生态条件,包括低温、低气压、强辐射影响的结果。     

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。     

高等植物叶绿体和线粒体免疫亲近性的研究

以火箭免疫电泳分析表明:大豆叶绿体抗体与大豆线粒体有免疫交叉反应,同时大豆线粒体抗体与大豆叶绿体也有免疫交叉反应,但是大豆线粒体的抗体与鼠肝线粒体之间无免疫交叉反应。这说明高等植物线粒体对叶绿体比之对动物线粒体在免疫特性上有更大的亲近性,亦即高等植物线粒体和高等植物的叶绿体有更大的同源性。经火箭免疫电泳、交叉免疫电泳和线状免疫电泳进一步分析表明:菠菜偶联因子抗体(AbCF_1)和大豆线粒体、大豆叶绿体间,大豆线粒体抗体与CF_1和大豆叶绿体之间,以及大豆叶绿体的抗体(AbC)与CF_1和大豆线粒体间有免疫交叉反应,说明两种换能器之间有免疫亲近性,并分别与CF_1存在免疫亲近性。这揭示两种换能器免疫亲近性的表现是由于存在共同物质基础所致,这内在共同物质基础是偶联因子。这个结果有力地支持高等植物叶绿体和线粒体在结构和功能上以及发生上存在同源性的观点,在理论上也为两种换能器的起源和演化上存在同源性提供了一些依据。     

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。     

植物激素在小球藻异养培养中的作用

本文研究了几种植物激素对小球藻异养培养的影响。结果表明,IAA、IBA及6-BA三种植物激素均不同程度地促进了小球藻的异养生长,培养≤36h时,IAA或IBA以20mg／L的促进小球藻异养生长的效应最大,100mg／L IAA或IBA则抑制了藻的生长;>36h时,100mg／L IAA或IBA表现出促进小球藻生长的效应,并最终获最大净A540增长量;6-BA以0.1 mg／L的促进作用最大。IBA与6-BA组合同样表现出促进小球藻异养生长的效应,但并非IBA和6-BA简单的加合效应,5 mg／LIBA与6-BA组合的效应维持6-BA单因子的作用趋势,20mg／LIBA与lmg/L6-BA组合的效应大于与0.1mg／L6-BA组合的,100mg／LIBA与0.1mg／L6-BA组合的效应在≤36h时大于与1mg／L6-BA组合的,>36h时则相反。另外,高浓度IBA(≥20mg／L)与6-BA组合抑制了前中期异养藻对葡萄糖的吸收,但加速了中后期葡萄的吸收。再者,IBA与6-BA组合加速了异养小球藻对No-3的吸收。     

叶绿体DNA及其在植物系统学研究中的应用

叶绿体ＤＮＡ及其在植物系统学研究中的应用黄瑶,李朝銮,马诚,吴乃虎（中国科学院成都生物研究所,成都,６１００４１）（中国科学院发育生物学研究所,北京,１０００８０）ＣＨＬＯＨＯＰＬＡＳＴＤＮＡＡＮＤＩＴＳＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＴＯＰＬＡＮＴＳＹＳＴＥ...