羧基化多壁碳纳米管、混合盐及其复合胁迫对水稻幼苗生理特性的影响

将水稻（Oryza sativa L.）幼苗悬浮培养于含有羧基化多壁碳纳米管MWCNTs-COOH（0、2.5、5.0、10.0 mg/L）、50 mmol/L混合盐（1NaCl：9Na₂SO₄：9NaHCO₃：1Na₂CO₃）,以及MWCNTs-COOH+混合盐的复合溶液中,10 d后检测叶片生理生化指标变化,研究MWCNTs-COOH复合盐碱胁迫对水稻幼苗的毒性及生态风险。结果显示,与对照组相比,MWCNTs-COOH单一组诱导下水稻叶片O₂^·-和H₂O₂的产生不明显,而混合盐组和混合盐+MWCNTs-COOH复合组均诱导了O₂^·-和H₂O₂产物的大量累积。MWCNTs-COOH与混合盐复合后,加剧了O₂^·-和H₂O₂的累积,并有明显的浓度效应。活性氧（ROS）作为信号分子在一定程度上诱导了各处理组部分抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活性的升高;与混合盐组相比,低浓度混合盐+MWCNTs-COOH复合组中叶绿素a和胡萝卜素含量呈一定程度的升高;MWCNTs-COOH与混合盐复合后,抑制了叶片中可溶性糖（SS）和脯氨酸（Pro）的合成,致使相对电导率（REC）和丙二醛（MDA）含量显著升高。上述抗氧化酶活性及叶绿素a和胡萝卜素含量的升高对缓解水稻叶片氧化损伤、维持正常的光合电子传递及对过剩光能的热耗散是有益的,是水稻幼苗重要的防御机制。本研究表明MWCNTs-COOH单一处理在一定程度上诱导了水稻叶片的氧化胁迫和应激响应,与混合盐复合后加剧了叶片的氧化胁迫和应激损伤。     

木犀科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育关系

木犀科11属19个种叶绿体基因组的一般特征和变异特征的比较分析显示, 结果表明, 该科叶绿体基因组大小为154-165 kb, 其差异主要是大单拷贝(LSC)长度的差异所致。Jasminum属3个物种的叶绿体基因组长度与其余物种有较大差异, 该属clpP基因内含子和accD基因丢失。共线性分析表明, Jasminum属3个物种多个基因出现基因重排现象, 倒位可能是重排的主要原因。Jasminum属在IRb/SSC和SSC/IRa边界的基因均与其它物种不同; 重复序列与SSR数量检测结果表明, Jasminum属与其余物种在数量及重复长度上差异较大。基于CDS数据构建的系统发育树表明, Abeliophyllum distichum和Forsythia suspensa为木犀科中较早分化的类群。     

不同小麦种叶片光合特性及叶绿体超微结构的比较

小麦野生一粒、粗山羊草及中国春苗期叶片全展时的光合速率以野生一粒最高,中国春最低。而维持高水平叶绿素含量及光合速率的持续时间却以中国春最长,野生一粒最短。叶片衰老过程中,3种小麦叶绿体的超微结构变化模式相似,但变化进程明显不同。六倍体的中国春小麦叶绿体衰老速度最慢,二倍体的野生一粒小麦最快。     

Ca~(2 )对叶绿体中超氧物自由基产生以及由ACC形成乙烯的影响

高浓度Ca~(2 )(0.1 mol/L)使叶绿体产生O_2~ 的能力下降,旋转相关时间(τ_c)增大34.3％,即膜的流动性降低,并抑制ACC形成乙烯;衰老时细胞内的Ca~(2 )作用却与此相反;O_2~ 的生成与乙烯的产量成正相关(r=0.941)。EGTA,吩噻嗪和W_7等加入到叶绿体反应体系中,可使O_2~ 的产量下降,ACC形成乙烯减少;相反,亚油酸作为Ca~(2 )载体,却使之明显升高,但亚油酸本身产生乙烯的量比ACC少得多。因此推测:高浓度Ca~(2 )可能影响叶绿体膜的状态,从而影响EFE的构象或者减少O_2~ 的生成,抑制ACC的转化,衰老时细胞内的Ca~(2 )可启动钙信使系统,使O_2~ 的产量升高,而其中膜脂过氧化是衰老的中心环节,因此O_2~ 的升高可能是诱发衰老启动的重要因素。     

水分胁迫导致小麦叶片光合作用下降的非气孔因素

小麦幼苗根部在不同渗透势溶液(PEG4000)中经受不同时间胁迫,叶片的RWC和水势下降、膜的RP、R_s和C_i升高。同时P_n下降。它还使叶肉细胞内的叶绿体排列发生紊乱、膜受到破坏、基粒间的连接松驰或消失、类囊体片层肿胀和解体、脂质小球增多和淀粉粒消失。相应地叶片的RuBPC活性下降和GO活性升高,从而促进了C_i的累积。此外MDA含量增多是自由基诱发脂质过氧化的结果。这些非气孔因素可能是造成小麦光合作用下降的重要原因。     

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。     

叶绿体中活性氧的产生及清除

一、活性氧的产生高等绿色植物利用光能通过光系统Ⅱ的反应中心,将二分子H_2O光解,产生一分子O_2,同时产生四个电子。这些电子通过电子传递链还原光系统Ⅰ,最终还原电子受体NADP~+。此过程产生的氧气可以从类囊体中扩散进入到周围的介质中,有些释放到大气中,有些又被机体吸收利用进行正常的生命活动。     

中国大麦叶绿体DNA和核糖体RNA基因限制性片段长度多型性

本文报道了我们对我国不同大麦区80份大麦品种叶绿体DNA和核糖体RNA基因限制性片段长度多型性的研究。结果表明:rDNA间隔序列长度存在丰富的多样性,80份材料中出现了8种长度变异炎型共组成8种表现型。长度变异类型及其表现型在地理分布上存在着明显的区域性。推测这种分布上的地区性与植物对环境的适应性有关。所用的两个叶绿体DNA克隆片段未检测到限制性片段长度多型性,说明栽培大麦叶绿体DNA变异程度低。     

叶绿体中色素的提取和分离实验的改进

叶绿体中色素的提取和分离实验是高中生物学中的一个经典学生实验,有助于学生了解光合作用色素的种类和作用.针对目前存在的实验历时长、演示效果不佳等问题,对实验方法、步骤进行了若干改进.     

孑遗濒危植物矮扁桃叶绿体全基因组特征分析及亲缘关系鉴定

对第三纪孑遗濒危植物矮扁桃（Amygdalus nana）叶绿体全基因组进行结构特征分析,并探究其与近缘物种之间的系统进化关系。利用Illumina HiSeq Xten测序技术获取叶绿体全基因组序列,对其进行组装、注释和特征分析。结果表明：①矮扁桃叶绿体全基因组总长度为158 596 bp,其中LSC长度为86 771 bp,SSC长度为19 037 bp,2个IRs均为26 394 bp,为环状四分体结构。共注释130个基因,包括85个PCGs、37个tRNA和8个rRNA。②对6种植物进行IR边界区扩张和收缩分析,发现在4个边界区的基因类型和基因分布情况存在一定差异,并且亲缘关系越紧密差异程度越小。③在矮扁桃叶绿体全基因组中共预测了71个SSRs位点。④系统发育分析结果显示,在扁桃亚属中,矮扁桃在亲缘关系上与蒙古扁桃更近,而与长柄扁桃和榆叶梅的亲缘关系稍远。本研究对矮扁桃叶绿体全基因组进行了深度剖析,并且涉及大量被子植物的叶绿体全基因组资料,为桃属植物之间的进化关系和植物鉴定提供参考依据。