叶绿素荧光分析技术及应用进展

叶绿素荧光动力学技术被称为研究植物光合功能的快速、无损伤探针,已逐渐在环境胁迫对植物光合作用影响研究方面得到应用,随着叶绿素荧光分析技术的进一步发展,其应用领域和研究空间将进一步拓展.本文介绍了叶绿素荧光分析的基本原理,综述了叶绿素荧光分析技术的应用研究进展.     

叶绿素荧光分析技术在林木培育中的应用

叶绿素荧光分析技术是近年来在光合作用机理研究中发展起来的一种新型、快速、简便、精确且整体无损伤检测植物光合作用生理状况的新技术.叶绿素荧光信号包含了十分丰富的光合作用过程变化的信息,因而被视为植物光合作用与环境关系的内在探针.该项技术在农业、园艺等方面已得到广泛应用,而在林木培育中的应用较少.本文介绍了叶绿素荧光分析相关参数及其生物学意义,总结了国内外关于叶绿素荧光分析技术在林木栽培、林木逆境生理等方面的应用,并对该技术在林木培育中的应用提出一些初步建议.     

叶绿素合成缺陷型小球藻突变株的选育及其蛋白产能和品质评价

本研究旨在利用常压室温等离子体(atmospheric pressure room temperature plasma, ARTP)诱变技术构建叶绿素合成缺陷型凯式小球藻突变株,筛选出极低叶绿素、适用于发酵生产蛋白质的新藻种。首先经优化诱变处理时间后建立了野生型兼养细胞的致死率曲线,在高于95%致死率条件下处理对数早期兼养细胞,基于可视化藻落颜色变化初筛获得4株突变株。随后在摇瓶中异养培养突变株,系统评价了蛋白生产性能,发现在含有30 g/L葡萄糖和5 g/L NaNO₃的Basal培养基中,突变株P. ks4表现最优,蛋白含量及产率分别为39.25%干重及1.15g/(L·d),氨基酸评分达101.34,叶绿素a含量下降98.78%且不含叶绿素b,含有叶黄素0.62 mg/g而使藻体呈金黄色。本研究为微藻替代蛋白的发酵生产提供了高性能、高品质的新种质P. ks 4。     

烟草腺毛发育过程中叶绿体形态学研究

应用荧光显微技术和电镜技术,对不同发育时期烟草叶面腺毛的叶绿素荧光和叶绿体结构进行了比较研究.结果发现,在腺毛发育初期,腺头细胞叶绿素荧光明显,叶绿体类囊体结构清晰;随着腺头细胞的分裂和生长,叶绿素荧光逐渐增强,叶绿体数目逐渐增多,类囊体发达,嗜锇颗粒产生;在腺毛发育成熟以后,叶绿素荧光减弱,类囊体膜降解,嗜锇颗粒增多;随着腺毛的分泌活动增强,叶绿体完全降解,磷脂双层膜消失,嗜锇颗粒扩散到细胞质中,并最终聚集在细胞质膜附近.     

假根羽藻主要捕光叶绿素a/b-蛋白复合体的特性

应用阴离子交换和凝胶过滤层析技术,从假根羽藻(Bryopsis corticulans Setch.)类囊体膜中直接分离、纯化获得了主要叶绿素a/b-蛋白复合体(LHCⅡ).经蔗糖密度梯度超速离心获得了该色素蛋白复合体的单体和三聚体.反相液相色谱的色素分析结果显示,假根羽藻LHCⅡ的色素组成含有叶绿素a、叶绿素b、新黄质、紫黄质和管藻素等.其单体的电子跃迁能谱与三聚体的相似.园二色光谱分析显示,在LHCⅡ脱辅基蛋白质上分别存在着很强的叶绿素a偶极子之间和叶绿素b偶极子之间的分子内相互作用,然而这些偶极子之间的分子间的相互作用在三聚体中得到明显增强.在能量传递方面,LHCⅡ单体有着与三聚体相似的从叶绿素b到叶绿素a以及从管藻素到叶绿素a的高效传能能力.实验结果表明,假根羽藻中LHCⅡ单体具有像三聚体那样可以高效发挥吸能和传能生理功能的色素组成形式.因此,这些单体可能是假根羽藻类囊体膜上具有功能作用的LHCⅡ的结构形式.     

盐酸胍诱导CP43和CP47变性的太赫兹时域光谱技术研究

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是近年来新兴的一种研究分子构型状态的技术. 把这项技术运用到两种光合膜蛋白CP43和CP47的研究上, 研究结果表明, 运用太赫兹时域光谱技术能有效地把具有相似结构的蛋白质区分开来, 这项技术也是监测蛋白质变性的一种有力工具. 在盐酸胍(GuHCl)作用下, CP47和游离叶绿素a(Chl a)的太赫兹(THz)振幅谱中都出现一个明显的位于1.8 THz处的峰. 我们认为这个峰来自于叶绿素a和盐酸胍的相互作用. 和CP43相比, CP47中的叶绿素a更易于和盐酸胍发生作用.     

6种抹茶产品的主要成分比较分析

本文对3种日产和3种国产的抹茶产品的叶绿素、茶多酚、咖啡因、氨基酸等主要成分的含量及粒径进行了比较分析。结果为:日产"小山园"的叶绿素含量最高,达到0.061 g/L,而种植过程中未进行遮阴处理的"煎茶"含量最低,为0.0026 g/L,说明遮阴能有效地提高茶叶的叶绿素含量;而国产产品"春鸠"和"夏鸠"的茶多酚、咖啡因含量都较高,其中"夏鸠"的茶多酚、咖啡因含量为最高,达到16.52%和2.13%,说明中国的茶树品种‘鸠坑’不适宜作抹茶产品的原料;6种产品中氨基酸含量较大的组分为谷氨酸和脯氨酸,日产3个产品中谷氨酸含量均大于国产,其施高氮肥技术成熟;日产"小山园"、"福寿园"和国产"薮北"的粒径较小,分布均匀,D(≥90)为30-40μm。研究表明,日产的抹茶产品品质普遍高于中国。因此我国的抹茶产业还需在茶树品种筛选、栽培技术和超微粉碎技术等多方面作进,一步的研究提高。     

利用PHI数据进行区域性植物生理信息探测与分析

本次试验研究选择两个实验区:沼泽地和植被茂盛区.利用2000年9月上旬在黑龙江省大兴安岭地区获取的推帚式超光谱成像,(PHI, pushbroom hyperspectral imager)数据进行区域性植物生理量(主要是叶绿素)的探测与生态分析.在叶绿素含量探测中,结合所获取的成像光谱PHI数据的特点,在比较不同技术方法的基础之上,选用了有效而简单可靠的RARS(Ratio analysis of reflectance spectra)指数.该色素指数与植物叶绿素a、b含量拟合的相关系数( R )达0.8以上.利用PHI数据和野外实测植物光谱分别建立沼泽地和植被茂盛区的RARS指数模式,分别得到具有指示两试验区的叶绿素a (Chl a)、叶绿素b (Chl b)以及类胡萝卜素(Cars)的参数图像.更进一步地利用Blackburn(1998)所建立的RARS指数与叶绿素浓度之间的强拟合方程,相对定量估算了叶绿素a、b浓度的区域性分布,清晰地反映出植被生态状况和差异.这与野外实地考察较为一致.     

微藻代谢工程改造研究进展及展望

微藻种类繁多,分布广泛,很多微藻能通过自身代谢生产油脂、色素、多糖等高价值产品.但通常情况下,微藻生产高价值产品时存在产物含量低以及细胞采收成本高等缺点,限制了微藻产品的实际应用.为了有效开发利用微藻资源,研究如何利用遗传改造技术选育藻株,提高其代谢物含量,并改善微藻采收效率十分重要.近年来,利用代谢工程改造微藻取得了显著进展,此外,微藻基因组编辑及合成生物学研究也不断深入,这些遗传改造技术的不断进步和创新,必将提高微藻重要代谢物的生产效率,以满足人类不断增长的能源、食品和制药工业需求.     

胱氨酸行业水平动态

<正> 本文主要对国内外胱氨酸生产情况及我国生产中存在的问题进行了探讨。并对发展该产品的优势及发展前景提出了看法。一、国内外胱氨酸的生产情况1.国内胱氨酸生产情况利用人发渣、猪毛渣为原料,生产胱氨酸在我国普及得最广发展最迅速。1975年以前,我国仅有武汉化学助剂总厂一家正式生产。该厂从1964年采用土法上马生产以来,至今已有26年的生产历史,生产、设备、管理逐步提高,1966年开始出口创汇,出口数量从1966年的4吨多,1972年的32吨,逐步     

桑树的栽培

一.前言栽培桑树的目的,在于收获桑叶,饲养家蚕,生产蚕茧;通过工厂加工,得到最后的产品——丝绸.丝绸是我国特产,有4,000多年的悠久历史。全国有23省生产蚕丝。南至广东,北至辽宁,东至江浙,西至新疆。其中以江苏、浙江、广东、四川、山东、安徽、新疆等省为主要。台湾也有蚕丝生产。我国丝绸是目前出口的一项重要商品。五年来(1954年止)出口的丝绸,可以换回相当于24个无缝钢管厂的成套设备。对促进国家社会主义工业化,具有重大意义。从栽桑在农业生产中的地位看,也是很重要的。它的特点:第一,可以利用不宜栽种粮棉作物的土地栽桑。如山区荒地、田边、堤岸     

植物叶绿素缺失突变体分子机制研究进展

植物叶绿素缺失突变体在自然界中广泛存在,是研究叶绿素形成和叶绿体发育等代谢途径的良好材料.该文主要从分子层面上阐述了叶绿素缺失突变体产生的原因,如叶绿素合成受阻、叶绿体光合蛋白合成或输入受阻、叶绿体RNA转录物未被编辑、过量光损伤和卟啉循环各物质之间的相互抑制,并归纳了近年来鉴定出来的一些叶绿素缺失突变基因,简要介绍了叶绿素和叶绿体之间的关系以及叶绿素缺失突变体的应用.     

Applied Biosystems完善反义产品生产设施

Applied Biosystems,Inc.(ABI)(Foster City,CA)已建成大规模(克数量级)生产高品质合成DNA寡核苷酸产品设施.该公司致力于反义技术和DNA探针市场.根据一项合同,它计划生产一批DNA产品,用以满足反义技术公司进行临床实验的需要.ABI已与ISIS Pharmaceuticals(Carlsbad,CA)达成协议,向ISIS提供药用DNA.天然存在于细胞中的某些酶和核酸酶破坏反义寡核苷酸,因此研究者改变了反义RNA和DNA的糖-磷酸     

冬小麦光合特征及叶绿素含量对保水剂和氮肥的响应

以不施保水剂和氮（N）肥为对照,测定了保水剂（60 kg·hm^-2）与不同N肥水平（0、225、450 kg·hm^-2）及其配施条件下大田小麦的光合特征、叶绿素含量和水分利用效率等指标,研究了冬小麦拔节期和灌浆期光合生理特征、叶绿素含量及水分利用对保水剂和N肥的响应.结果表明：灌浆期各处理的光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、叶片水分利用效率及叶绿素含量均大于拔节期.在拔节期,单施N肥条件下,随施N量的增加,单叶水分利用效率提高,光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率均先增后减;225 kg·hm^-2 N肥处理的叶绿素含量最高.施用保水剂后,随施N量的增加,胞间CO₂浓度降低,而光合速率等均提高;单施保水剂及其与N肥配施提高了叶绿素含量,而过多N肥效果不显著在灌浆期,单施N肥显著提高了小麦的光合速率及水分利用效率,降低了气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率;叶绿素含量随N肥用量的增加而增加.施用保水剂后,随N肥用量的增加,光合速率和叶片水分利用效率均先增后减,而胞间CO₂浓度和蒸腾速率先减后增,但均低于对照,气孔导度随施N量的增加而提高.单施保水剂的叶绿素含量显著提高,但其与N肥配施叶绿素含量有所降低.保水剂与N肥配合施用显著提高了小麦的千粒重、产量及水分生产效率.其中,保水剂与225 kg·hm^-2N肥配施处理的产量及水分生产效率均最高.     

叶绿素酶的研究进展

叶绿素的降解代谢被公认是一个难解的生物学之谜.叶绿素酶是迄今为止了解最多的叶绿素酶促降解途径的重要组成酶之一.已有多位学者通过不同方法对该酶进行了分离纯化鉴定.研究发现,叶绿素酶主要定位于叶绿体膜上,与底物叶绿素分子存在着空间隔离,其催化反应的最适pH值是7.8～8.5,Km值是3.1～278μmol/L ;催化反应的最适温度因反应微环境的不同而各异,叶绿素酶至少存在两种同工酶;并对叶绿素酶基因学及酶活调控等进行了探讨.     

亚热带典型常绿阔叶树种叶片叶绿素含量与其高光谱特征间的关系

叶绿素在植物的生理生态过程中非常重要.利用高光谱数据,揭示光谱反射率上特征光谱与叶绿素含量间的关系将有助于理解叶绿素光谱反射特征的规律.选取了6种亚热带常绿阔叶树种,抽取一定数量的叶片样品,分别测量了叶片的光谱反射率及其叶绿素含量,并建立了光谱反射率曲线上的红边位置附近的光谱反射率和叶绿素总量间的回归模型.结果显示:对所研究的树种而言,红边位置处一窄波长范围内的平均光谱反射率与叶绿素总量间的相关性普遍较高,回归效果显著.从高光谱遥感的角度结合植物的生理生态特点分析了其机理.建立的有关红边位置处的光谱反射率与叶绿素总量间的回归模型普遍具有较高的拟合度,其应用前景较好.     

金属叶绿素a配位结构的研究

在丙酮溶液中合成得到镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a复合物,并研究了它们的紫外可见光谱（UV-Vis）、Fourier红外光谱（FT-IR）和EXAFS结构.镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a的UV-Vis谱、FT-IR谱与叶绿素a（含镁）的光谱性质相似,但与脱镁叶绿素a的光谱性质差异很大.证明了La³⁺、Sm³⁺、Cu²⁺已配位到脱镁叶绿素的卟啉环上,形成了镧-叶绿素a、钐-叶绿素a和铜-叶绿素a复合物.通过扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)研究表明：合成镧-叶绿素a、钐-叶绿素a具有双层夹心结构.La(Ⅲ)、Sm(Ⅲ)夹于两个卟啉环之间, 与上下卟啉环上共八个N原子配位, La-N平均键长0.261 nm,Sm-N平均键长0.243 nm, 而铜-叶绿素a的EXAFS表明为一单层结构,Cu(Ⅱ)与卟啉环中的四个N原子配位,Cu-N平均键长0.197 nm.元素分析也证明镧-叶绿素a、钐-叶绿素a为双层结构,铜-叶绿素a为单层结构.     

银杏叶中叶绿素衍生物的反相高效液相色谱分析

以检测植物色素降解过程中叶绿素衍生物的变化为主要目的,采用反相高效液相色谱,结合光电二极管阵列和荧光检测技术,分析了银杏叶中叶绿素衍生物的组成和含量变化,发现在衰老的银杏叶中主要存在叶绿素a、叶绿素b和脱镁叶绿素a,而其他降解产物并未大量累积。     

叶绿素的生产工艺

叶绿素作为一种天然色素,来自绿色植物,其分子结构与动物体内血红素分子结构有其相似的卟啉环;分别在植物和动物的“生命活动”中起着重要的作用,展示了动物与植物的依赖关系,包藏着动物与植物的起源进化之谜;叶绿素及叶绿素铜钠盐等系列衍生物,对治疗人体疾病、防癌抗癌方面疗效显著。国外大量采用绿叶、苜蓿草等制作,其工艺复杂,成本较高。近年来,我们利用蚕粪资源的优势,采用蚕粪制作,成本低廉,外销出口供不应求。下面对叶绿素生产工艺与原理剖析如下:     

叶绿素计SPAD-502在林业上应用

叶绿素是植物光合作用的色素,传统方法测定叶绿素一般采用分光光度法.本研究采用便携式叶绿素计SPAD-502测定落叶松人工林下4个主要阔叶树种绿色度（SPAD值）的季节变化,并与分光光度法测定的叶绿素含量进行相关性分析.结果表明,SPAD值与叶绿素含量具有显著的相关性,SPAD值能较好地反映树木叶绿素含量的变化.因此,使用叶绿素计测定树木的叶绿素含量是完全可行的,在一定条件下可代替叶绿素含量的直接测定.由于叶绿素计SPAD-502携带方便、测定简便、迅速,且不损坏叶片,应在林业研究中积极推广使用.