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     

水稻温敏型突变体叶片间断失绿的超微结构

在短时降温诱导下,水稻温敏型突变体１１０３ｓ（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ　ｓｓｐ．ｉｎｄｉｃａ）植株间断失绿性状表达（临界温度２３．１℃）过程中,叶绿体含量的增减与叶色变化相符。电镜观察发现,性状表达时叶片间断失绿区叶绿体内部结构发生退化,呈现基粒垛叠片层数的异常减少,或基粒消失仅剩基粒残迹,有的甚至整个叶绿体为高电子密度的囊泡状结构。但在同一叶片的绿区,叶绿体仅表现基粒片层数减少、排列不规则,嗜锇小球聚集。在叶片失绿区的复绿过程中,叶绿体的这些变化又可逆转,内部结构重建,最后整个叶绿体结构基本恢复正常。水稻温敏突变体１１０３ｓ叶片间断失绿性状表达过程,实质上是一个由温度调控的叶绿体结构退化与修复的可逆过程。     

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。     

虹吸输铁对黄化苹果叶片光合参数及细胞器结构的影响

该研究以红富士苹果品种为材料,通过虹吸输入铁肥的方式,设置输铁液(600倍FeS04·7H20)处理并以输离子水和不输液为对照,观察了处理后苹果树的复绿情况,测定了叶绿素含量、光合参数、进行了叶绿体、线粒体超微结构的电镜扫描。结果表明:输铁后10 d,树体复绿情况明显,复绿等级由2.01变为0.53,复绿的叶片叶绿素含量有显著增加,增幅达到200%。同时,净光合速率提高了68%、蒸腾速率提高了21%、气孔导度提高了49%,胞间CO2浓度降低了100%。输铁处理后的单个细胞叶绿体个数比对照有显著增加,且个体更饱满,淀粉粒和嗜锇颗粒有明显减少;基粒片层结构规律整齐,基质清晰,被膜结构完整,线粒体内嵴清晰度高,数量增多。在输铁处理后,苹果树体复绿明显,叶绿素合成能力恢复,叶绿体、线粒体被膜结构均得到修复,表明用虹吸的方法将铁肥输入树体对苹果缺铁黄化病有很好的疗效。     

小麦旗叶黄化转绿突变体的生理分析及细胞学研究

叶色突变体是研究植物光合作用机理的理想材料。该研究以小麦旗叶黄化转绿突变体LF2090及其野生型H_261为材料,对其主要农艺性状、光合色素含量、光合参数和叶绿体超微结构进行比较分析。结果显示:突变体在旗叶黄化期叶绿素b含量显著降低,叶绿体结构基本正常,光合速率无显著变化;在旗叶转绿期,突变体叶绿素b相对含量提高,但各色素含量均显著下降,叶绿体内基粒大部分消失,细胞间CO_2浓度及光合速率均显著下降。研究表明,叶绿素a与叶绿素b间的比例变化导致突变体旗叶叶片颜色发生由黄转绿的变化;突变体LF2090旗叶气孔部分关闭是该突变体光合速率降低和农艺性状较差的主要原因,同时色素含量降低导致叶绿体结构的改变也影响着旗叶的光合效率。     

水稻叶绿体基粒缺乏突变体的叶绿素蛋白质复合体分析

我们曾报道一个细胞核隐性基因控制的黄绿色水稻突变体。其叶片的叶绿素含量仅为正常品种叶片的1/3,Chla:Chlb比值很高;叶绿体缺乏基粒,即基粒数和每一基粒的片层数均很少;但以叶绿素量为基数的光合活性较高。为了认识色素含量、基粒结构和光合功能之间相互关系,对正常品种和突变体叶绿体膜的叶绿素蛋白质复合体作了比较分析。结果表明,突变体缺乏24KD的捕光叶绿素a/b蛋白质复合体,但富有28KD的叶绿素a蛋白质复合体CPa。从试验结果推论,叶绿体片层的垛叠和捕光叶绿素a/b蛋白质复合体的含量有正的相关,非垛叠片层则富有叶绿素a蛋白质复合体CPa;     

文心兰浅绿条纹突变体的生理生化及叶绿素荧光特性研究

以文心兰浅绿条纹突变体为材料,分析叶片光合色素含量和组成、叶绿素合成前体物质含量以及叶绿素荧光参数的变化,观察突变体叶绿体超微结构的改变,以探寻其叶色变异的生理基础。结果表明:(1)突变体叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)和总叶绿素(Chl)含量分别比叶色正常植株显著降低了37.1%、34.0%、30.8%和36.3%。(2)突变体叶绿素生物合成受阻于胆色素原(PBG)到尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)的反应步骤。(3)突变体叶绿体发育存在明显的缺陷,基粒数目及基粒片层的垛叠层数明显减少,嗜锇颗粒及囊泡较多。(4)突变体初始荧光(Fo)比正常植株高39%,最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著低于正常植株,但光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)与正常植株无显著差异。研究结果说明,文心兰叶绿素生物合成受阻和叶绿体结构发育不良,导致叶绿素的含量下降,致使突变体叶片呈现浅绿条纹,光能利用率降低。     

菊花黄绿叶突变体不同类型叶片的叶绿素含量和结构特征比较

以菊花黄绿叶突变体-NAu04-1-31为试验材料,测定了黄叶、黄绿叶和绿叶3种不同类型叶片的叶绿素含量,并观察比较了叶片的显微与超微解剖结构.叶绿素含量测定表明:黄叶、黄绿叶的叶绿素含量显著低于绿叶,而黄叶叶绿素a与叶绿素b的比值大于绿叶.叶绿体显微与超微结构观察发现:黄叶细胞内叶绿体形状不规1则,缺乏正常的叶绿体膜结构,无类囊体,无淀粉粒,嗜锇颗粒较多;黄绿叶叶片栅栏组织绿色部分与绿叶的栅栏组织相似,黄色部分与黄叶的栅栏组织棚似,黄色部分的海绵组织中有类似于绿色叶片的海绵组织结构,而绿色部分含有类似于黄叶的海绵组织的结构特征.绿叶细胞内叶绿体较多,形状规则,基粒片层清晰,其内淀粉粒多而大,嗜锇颗粒较少.     

铁皮石斛叶色突变体的叶绿体超微结构、光合色素和叶绿素荧光特性的研究

以铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)(‘TP35’)经自然突变的白绿杂色突变体(‘TP-MA’)和太空诱变的绿黄杂色突变体(‘TP-MG’)为材料,研究不同光照强度(0、50、100μmol·m^-2·s^-1)处理后,植株叶片的叶绿体超微结构、光合色素含量以及叶绿素荧光动力学参数的变化规律,并阐明叶色突变体与正常植株光合特性的差异。结果显示,‘TP-MA’和‘TP-MG’的叶绿体形态均发生了一定程度的缺失,且叶绿体分布不均匀、无规则,基粒片层结构不完整且排列疏松,基本与其表型性状相一致。‘TP-MA’光合色素的含量和叶绿素荧光参数F v/F m、ΦPSⅡ及F v′/F m′等显著低于‘TP35’,但非光化学淬灭系数(NPQ和q P)则相对较高;‘TP-MG’的光合色素含量及叶绿素荧光参数均低于‘TP35’,但差异不显著,且对较强的光照(100μmol·m^-2·s^-1)条件具有一定的适应性。研究结果表明不同光强处理后,铁皮石斛叶色突变体的叶绿体结构和光合生理指标均发生了不同程度的变化,且对植株的叶绿素含量及荧光参数产生一定影响,过低和过高的光照强度均不利于植株的正常生长。     

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.     

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。     

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。     

金叶连翘叶片色素含量和解剖结构研究

金叶连翘不同冠层的成熟叶片呈现为不同颜色。以朝鲜连翘深绿色叶为对照,观察金叶连翘冠层上、中、下位叶色,测定其叶片大小和叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量,同时观察分析叶片横切面解剖结构,旨在阐明叶片色素含量和解剖结构对叶色的影响。研究表明:上层黄色、中层黄绿色、下层浅绿色,黄、黄绿、浅绿色叶总叶绿素含量分别是对照组的0.51%、4.44%和66.47%,均极显著低于对照(P <0.01),但黄绿叶的叶绿素a/b比值显著升高(P <0.05),黄、黄绿叶的总叶绿素/类胡萝卜素比值极显著降低(P <0.01)。黄、黄绿叶的叶绿体发育停滞于单片层时期,类囊体分化程度低,浅绿叶类囊基粒片层肿胀;黄叶细胞器降解,栅栏组织细胞形状难以辨别,黄绿叶上表皮细胞凸起。金叶连翘属于总叶绿素及叶绿素b合成减少型突变体,表现为叶绿素严重缺失,类胡萝卜素相对含量升高;其叶绿体发育停滞,类囊体结构异常,是金叶连翘叶片呈现不同颜色的主要因素,与其叶片解剖显微结构无关。     

中华金叶榆子代苗光合特性及叶片呈色机制探讨

中华金叶榆是普通白榆的天然黄叶突变体,黄叶性状在子代中可稳定遗传,自由授粉子一代出现黄绿性状分离。该研究以中华金叶榆子代黄叶苗和绿叶苗为试验材料,从生长速率、叶片色素含量、光合特性、叶绿素荧光及叶绿体超微结构等方面对黄叶苗的光合特性和叶片呈色机制进行了探讨。结果显示:(1)黄叶苗生长缓慢,净光合速率(12.5μmol·m-2·s-1)显著低于绿叶苗(17.5μmol·m-2·s-1),而蒸腾速率、气孔导度和叶片温度显著高于绿叶苗。(2)黄叶苗和绿叶苗叶片的光合色素种类基本相同,但黄叶苗的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和花青素4种主要色素含量始终低于绿叶苗且相对稳定,各种色素含量在生育期内不同月份略有变化,类胡萝卜素含量始终低于叶绿素含量。(3)黄叶苗叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)发育不完全,电子传递效率低。(4)黄叶苗叶绿体内膜系统发育紊乱,基粒垛叠失败。研究表明,中华金叶榆子代黄叶苗叶绿体内膜系统发育缺陷,基粒片层垛叠失败,进而多种色素含量大幅下降,光合系统发育不完全,致使其叶片呈现黄色、光合性能下降、植株生长缓慢。     

一个黄绿色水稻突变体的光合作用特性

本文报道一个黄绿色水稻突变体光合器官结构和功能的某些特点,该突变体是作者通过花药培养得到的细胞核突变体。突变体叶片的叶绿素含量、叶黄素和β-胡萝卜素含量分别约为正常叶片的30％、40％和75％;chl a/chl b比值显著高于正常叶片。对SDS增溶的叶绿体片层叶绿素蛋白质复合物分析表明,突变体的捕光chl a/chl b蛋白质复合物极度减少,该复合物的chl a/chl b比值大于3。突变体的叶绿体明显缺乏基粒堆积,在日光下容易较快积累淀粉粒。突变体的叶绿体悬液有较高的铁氰化钾光还原活性。在2万lux日照强度下,突变体叶片同化二氧化碳的速率,以单位叶面积计算为正常叶片的75％,以单位叶绿素计算为正常叶片的185％。结果证明,叶绿体基粒结构与捕光chl a/b蛋白质含量正相关,它并非为光合作用基本过程的进行所必需。     

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。     

低镁胁迫对低温下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以‘津优3号’黄瓜幼苗为试材,以Hoagland全营养液处理为对照(CK),研究低镁(30％Mg)胁迫对低温(昼/夜温度12℃/8℃)下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响.结果表明:低温下30％Mg处理黄瓜幼苗叶片Mg含量显著低于CK,而根中Mg含量与CK差异不显著.随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和羧化效率(CE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)趋于升高.与CK相比,低温下30％ Mg处理叶片叶绿素含量、Pn、gs和CE显著降低,C-变化不大,叶绿体膜损伤严重,叶绿体数、基粒数和片层数较少,淀粉粒数增加,淀粉粒较长,丙二醛(MDA)含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性降低.可见,低温下镁运输受阻引起的缺镁是叶片失绿的主要原因;低温引起Pn降低的主要原因是非气孔限制,低镁胁迫会加大低温对黄瓜Pn的影响,而由此引起的Pn降低的主要原因是气孔限制.     

杂种杨无性系的光系统Ⅱ放氧活性、光合色素及叶绿体超微结构对光胁迫的响应

 用氧电极仪、红外CO2气体分析仪及叶绿素荧光仪,结合透射电镜技术对几个杂种杨无性系在光胁迫下的光系统Ⅱ活性、光合色素及叶绿体超微结构进行了测定。随着预处理光强的增加,各无性系叶片的净光合速率和光系统Ⅱ放氧活性明显下降。二倍体无性系B11的光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）及实际光化学效率［(Fm′-F)/Fm′］高于两个三倍体无性系B346和B342。强光下三倍体无性系B346的非光化学淬灭远高于B342和二倍体无性系B11。叶绿素含量和光合速率没有明显的线性关系,叶绿素a/b含量在自然光胁迫下存在季节变化,受强光胁迫2个三倍体无性系的叶绿素a/b增大。预处理光强PFD超过3 000 μmol photons·m-2·s-1,各无性系的基粒类囊体片层结构遭到破坏,但二倍体无性系的类囊体片层结构受破坏程度较三倍体无性系轻。叶绿体蛋白合成抑制剂（硫酸链霉素,SM）可加剧叶绿体超微结构的破坏。     

3个玉米黄叶突变体的光合特性研究

在农业生产中光合作用是作物积累生物量的主要方式,其主要依赖于多种光合色素和完整的叶绿体结构与功能。而玉米叶色突变体对于研究叶绿体发育、提高玉米光合作用能力和产量具有重要意义。以两个玉米自交系郑58(Z58)和B73为对照,对从甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulphonate,EMS)处理后的不同玉米诱变群体中筛选到的2株黄叶突变体yl-1(yellow leaf-1,Z58背景)、yl-2(yellow leaf-2,B73背景)以及从玉米自交系Z58中发现的1株自然黄叶突变体yl-3(yellow leaf-3)等3个表型相似的玉米黄叶突变体的形态特征、光合色素含量、叶绿素合成前体物质含量进行了比较研究。结果表明,与对照相比,3个突变体在整个生长周期内均呈现不同程度的黄叶表型、不复绿、植株矮小、发育迟缓;叶片总叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量均显著降低(P<0.05),叶绿素a/叶绿素b比值显著升高(P<0.05);不同突变体的各类叶绿素合成前体物质含量有不同程度的降低。3个突变体的黄叶表型可能是由不同基因的突变导致相关四吡咯化合物合成异常引起的。研究结果为定位...     

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