叶片衰老过程中的光子计数统计实验研究

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银杏叶片衰老过程中叶绿体功能及PSⅡ荧光动力学特性变化的研究的开题报告

银杏叶片衰老过程中叶绿体功能及PSⅡ荧光动力学特性变化的研究的开题报告

银杏叶片衰老过程中叶绿体功能及PSⅡ荧光动力学特性变化的研究的开题报告
一、研究背景和意义
银杏(Ginkgo biloba)是一种古老的落叶乔木,银杏叶片富含丰富的生物活性成分,如银杏内酯等。

银杏叶片在药用、园艺、食品等领域具有广泛的应用价值。

银杏叶片的生长与发育与其叶绿体的功能息息相关,叶绿体是植物细胞中的光合器官,是光合作用的场所,是植物光合固碳的重要基础。

随着银杏叶片的生长与发育,其叶绿体也将经历一系列的生理和代谢变化,尤其是在叶片衰老过程中,其叶绿体功能的变化将对银杏的生长、发育和菌物的感病等方面产生重要的影响。

因此,深入研究银杏叶片衰老过程中叶绿体功能及PSⅡ荧光动力学特性变化的规律,对于银杏的生产与利用具有重要的科学意义和应用价值。

二、研究内容和方法
本研究将选取银杏叶片衰老过程中的不同发育阶段的叶片作为研究材料,利用荧光参数仪测定叶绿体PSⅡ荧光参数,观察叶绿体结构和形态,并通过光学显微镜、电子显微镜等手段观察叶绿体的形态结构和超微结构,并通过分子生物学实验方法研究其蛋白质和基因表达的变化规律。

然后将数据进行比对分析,探讨银杏叶片中叶绿体功能和细胞超微结构的变化规律及其对PSⅡ荧光动力学特性的影响。

三、预期成果
通过本研究,可以深入了解银杏叶片衰老过程中叶绿体功能及PSⅡ荧光动力学特性变化的规律,揭示叶绿体在生长和发育各阶段的不同作用,并为进一步推动银杏产业发展提供科学依据和技术支撑。

银杏叶片衰老过程中叶绿体光合能力的变化

银杏叶片衰老过程中叶绿体光合能力的变化

银杏叶片衰老过程中叶绿体光合能力的变化作者:杨贤松来源:《牡丹江师范学院学报(自然科学版)》2019年第04期摘;要:以大田栽培的十年生雌性银杏植株为实验材料,研究自然条件下叶片衰老过程中叶绿体光合能力的变化.结果表明:叶绿体的光合能力随叶片的衰老持续下降,总叶绿素含量迅速下降,类胡萝卜素含量没有明显变化,而类胡萝卜素与叶绿素比值呈上升趋势,在衰老末期较为显著;叶绿体中ATP含量、叶绿体放氧活性、电子传递活性、光合磷酸化活性、Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase的活性均下降,且Ca2+-ATPase活性明显弱于Mg2+-ATPase活性;叶绿体内SOD,POD,APX和 CAT四种抗氧化保护酶活性均呈先升后降的趋势,衰老后期活性最高,衰老末期四种抗氧化保护酶活性同时大幅下降,叶绿体在叶片衰老过程中具有较强活性氧清除的酶促能力.关键词:银杏;叶片衰老;光合能力[中图分类号]Q948;;;[文献标志码]AChanges in Photosynthetic Abilities in the Chloroplastsof Ginkgo Leaves During SenescenceYANG Xiansong(College of Food and Bio-engineering, Bengbu University, Bengbu 233030,China)Abstract:Changes in photosynthetic abilities in the chloroplasts of 10-year-old female ginkgo leaves during senescence were studied in the field under natural environmental conditions. The results showed that the photosynthetic abilities gradually decreased as the leaves senesced, the content of total chlorophyll decreased rapidly while the contents of carotenoids changed little during, but the ratio of carotenoids / chlorophyll increased, particularly in the final senescence. The content of ATP, the activity of O2 evolution of chloroplasts, the electron transport activities, the activity of photo-phosphorylation and the activity of Ca2+-ATPase and Mg2+-ATPase declined as the leaf senesced, and the activity of Ca2+-ATPase was significantly lower than that of Mg2+-ATPase. The activities of the antioxidative enzymes, such as superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), ascorbate peroxidase (APX) and catalase (CAT) were strengthened then declined, peaked in the late senescence. Until the final senescence, activities of four kinds of enzymes were decreased significantly. The antioxidant enzyme system plays a key role in elimination of reactive oxygen species from leaf expansion to late senescence.Key words:Ginkgo (Ginkgo biloba L.); leaf senescence; photosynthetic abilities银杏(Ginkgo biloba L.)是现存裸子植物银杏目中独科独属独种的孑遗植物,为我国特有的珍稀植物资源.[1]银杏在植物系统演化研究中具重要地位,被达尔文称为“活化石”.银杏作为传统中药在我国有千年以上历史,银杏叶提取物作为药剂已大量应用于心脑血管疾病的治疗.[2]本试验以银杏为试材,研究自然条件下银杏叶片衰老进程中叶绿体光合能力的变化特性,为银杏的栽培和田间管理提供理论依据.1;材料与方法1.1;材料供试材料采用江苏省江都林业管理站大田栽培的十年生雌性银杏植株,田间试验为每年的7月中旬-11月中旬.每隔一个月采样一次.1.2;方法可溶性蛋白含量测定参考Bradford[3]的方法.光合色素含量的测定、叶绿体放氧活性的测定、叶绿体光合磷酸化活性的测定、叶绿体ATP含量的测定、类囊体膜电子传递活性的测定均参考杨贤松[4]的方法.叶绿体ATP酶活性的测定、Mg2+-ATPase和Ca2+-ATPase的活性参考Vallejos[5]的方法.SOD,POD,APX及CAT的活性均参考杨贤松[6]的方法测定.2;结果与分析2.1;可溶性蛋白含量的变化葉片衰老进程中,可溶性蛋白含量先升后降,衰老前期(8月)含量最多,末期(11月)最少(图1).2.2;光合色素含量的变化叶片衰老进程中,总叶绿素含量逐渐下降,衰老末期(11月)最少,而类胡萝卜素含量没有明显变化(图2 ).类胡萝卜素与叶绿素比值呈先升高后趋于平稳再显著上升的趋势(图3).2.3;银杏叶绿体光合磷酸化活力的变化叶片衰老进程中,银杏叶绿体光合磷酸化活性逐渐降低,衰老中后期降幅较为明显(图4).2.4;银杏叶绿体ATP含量的变化叶片衰老进程中,ATP含量逐渐下降,衰老初期(7月)含量最多,末期(11月)最少(图5).2.5;银杏叶绿体ATPase活力的变化叶片衰老进程中,叶绿体Mg2+和Ca2+ -ATPase活性均降低,Ca2+ -ATPase活性明显弱于Mg2+-ATPase活性(图6).2.6;银杏叶绿体放氧活性的变化叶片衰老进程中,叶绿体放氧活性直线下降,衰老初期(7月)活性最高,末期(11月)最低(图7).2.7;类囊体膜电子传递活性的变化叶片衰老进程中,PSII、PSI和全电子链的电子传递活性均降低,衰老初期(7月)活性最高,末期(11月)最低(图8).2.8;;抗氧化保护酶活性的变化叶片衰老进程中,SOD,APX,POD和 CAT四种抗氧化保护酶活性均呈先升后降的趋势,衰老后期(10月)活性最高(图9).3;讨论研究结果表明,银杏叶片衰老进程中光合电子传递活性的降低导致叶绿体光合磷酸化和光合放氧活性下降,叶绿体光能吸收能力的减弱导致叶片光合功能的衰减,银杏叶片衰老进程中叶绿体的光合能力不断降低.蛋白质降解是叶片衰老的典型特征之一[7],且易降解的蛋白质大多为可溶性蛋白质,这些蛋白质在细胞里一般以酶的形式存在,其中跟光合作用有关的RuBP 羧化酶大约占叶片可溶性蛋白的一半左右.[8]可溶性蛋白质含量的动态改变,意味着以RuBP羧化酶为主的细胞内各种酶含量的动态改变.本研究显示,在叶片衰老进程中,银杏叶片可溶性蛋白含量呈下降态势.叶绿素参与光合作用中光能的吸收、传递及转化,叶片叶绿素处于合成代谢和降解代谢的动态改变中,通常在叶片衰老进程中叶绿素的降解速率大于合成速率.[9-10]本研究显示,银杏叶片叶绿素含量在衰老期显著下降.叶片衰老进程中光合电子传递活性的改变必然对光合放氧及光合磷酸化活性发挥重要影响.[11]本研究显示,在叶片衰老进程中,银杏叶片PSI、PSII及全电子链的电子传递活性都随叶片衰老而降低,叶绿体放氧活性也随叶片衰老而降低,推断放氧活性降低可能是由于电子传递活性降低所致.光合磷酸化活性的强弱反映了叶绿体在光照条件下合成ATP的能力,也代表了叶绿体光能转化特性.[11]本研究显示,在叶片衰老进程中,银杏叶片叶绿体光合磷酸化活性逐渐降低,进而导致叶绿体ATP含量在叶片衰老进程中不断降低,说明叶绿体光能转化效率在叶片衰老进程中也逐渐下降.叶绿体ATPase跟叶绿体膜结合形成复合蛋白,在催化光合磷酸化过程中发挥着积极作用.[11]本研究显示,在叶片衰老进程中,银杏叶片叶绿体Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase的活性显著下降,说明ATP酶催化光合磷酸化反应的能力降低.本研究结果还显示,叶绿体电子传递活性与其光合磷酸化的活性同步降低,表明叶绿体光合电子传递的衰减跟光合磷酸化是同步的,进一步证明光合电子传递的衰减是导致光合磷酸化活性降低的重要原因.植物具有完善的清除活性氧的防卫系统,让体内产生和清除活性氧处于动态平衡.[11]本研究显示,在叶片衰老进程中,银杏叶片叶绿体中四种抗氧化保护酶活性都先升后降(图8).说明银杏叶绿体在叶片全展后至衰老后期均具有较高的活性氧清除酶促能力.直到衰老末期(11月)SOD,POD,APX和 CAT四种酶的活性一起大幅下降,H2O2不能被及时清除,在叶绿体内快速积累,加剧了叶绿体的衰老.类胡萝卜素作为一种强抗氧化剂,既参与光能的捕获,又参与单线态氧的猝灭.[12]本研究显示,在叶片衰老进程中,尽管类胡萝卜素含量变化很小,但类胡萝卜素与叶绿素比值却先升后平稳再显著上升.因此,在银杏叶片衰老进程中,类胡萝卜素在避免过剩激发能对光合系统的损伤上发挥重要作用.参考文献[1]杨贤松,谢海伟,柯春林,等. 银杏叶片衰老过程中的叶绿素荧光动力学[J]. 光谱实验室, 2012, 29(6): 3483-3486.[2]杨贤松. 银杏叶片生长和衰老过程中叶绿体超微结构的变化[J]. 电子显微学报, 2014,33(4): 363-367.[3]Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J]. Analytical Biochemistry,1976,72: 248-254.[4]杨贤松,田长城,李亮,等. 银杏叶片生长过程中叶绿体光合能力的变化[J]. 牡丹江师范学院学报:自然科学版, 2016, 95(2):55-58.[5]Vallejos R.H., Arana J.L. and Ravizzini R.A. Changes in activity and structure of the chloroplast proton ATPase induced by illumination of spinach leaves[J]. Journal of Biological Chemistry,1983, 258: 7317-7321.[6]杨贤松. 银杏叶片生长和衰老过程中叶绿体光合能力的变化及其叶绿素荧光动力学研究[D]. 南京:南京师范大学,2010.[7]张静,安文和. 试述植物衰老的原因 [J]. 牡丹江师范学院学报:自然科学版, 1995 (2): 49-51.龙源期刊网 [8]Patterson T.G., Moss D.N. and Brun W.A. Enzymatic changes during the senescence of field-grown wheat[J]. Crop Science. 1980, 20: 15-18.[9]Thomas H. Chlorophyll: a symptom and a regulator of plastid development[J]. New Phytologist,1997,136: 163-181.[10]魏晓东,陈国祥,徐艳丽,等. 银杏叶片衰老过程中光合生理特性及叶绿体超微结构的变化[J]. 植物研究, 2008, 28(4): 433-437.[11]陈晓亚,薛红卫. 植物生理与分子生物学:第4版[M]. 北京:高等教育出版社,2012:515-516.[12]Edge R., McGarvey D.J. and Truscotte T.G. The carotenoids as antioxidants[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology,1997, 41:189-200.編辑:琳莉。

植物衰老生理实验

植物衰老生理实验

一、实验目的和要求:(1)了解掌握可MDA测定的原理和方法。

(2)掌握用离心机、分光光度计、恒温水浴箱的基本方法和步骤。

二、实验内容和原理:内容:植物组织MDA的测定原理:植物叶片衰老过程中,自由基代谢失调并在体内积累(MDA:膜脂过氧化的产物之一)。

MDA测定:MDA在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成三甲基复合物,该复合物最大吸收峰在532nm处;最小吸收峰600nm处,消光系数为155 (mM)-1 cm-1MDA含量计算公式MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L) L为比色杯厚度(cm)蔗糖对MBA-TBA反应有干扰,可用下式消除:MDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450三、主要仪器设备和材料试剂:材料:可溶性蛋白测定时的上清液(新叶、老叶)各1mL仪器:离心机、分光光度计、恒温水浴箱器材:试管架、离心管、移液管、洗耳球、托盘天平试剂:磷酸缓冲液(50mmol,pH值为7.8)、TBA与TCA混合液四、操作方法与实验步骤:取出上清液,各加入TBA与TCA混合液4.0mL,92ºC水浴保温30min,空白管: 1mL Pi-buffer +TBA与TCA混合液 4.0ml ( 92ºC水浴30min)冷却后,平衡,离心5min;10000rpm,测定A532, A450和A600五、实验数据记录和处理:新叶A532:0.201、A450:0.714、A600:0.033,老叶A532:0.309、A450:1.523、A600:0.060,六、实验结果与分析:实验结果:新叶:MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L)=(0.1843-0.0227)/(155*1)=0.00108 mMMDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450=6.45(0.1843-0.0227)-0.56*0.699=0.684µM老叶:MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L)=(0.4403-0.0967)/(155*1)=0.00161mMMDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450=6.45(0.4403-0.0967)-0.56*1.187=0.753µM实验分析:1、从实验结果上来看,新叶的MDA含量明显低于老叶MDA含量,这是自由基代谢失调并在体内积累造成的。

植物衰老生理实验(可溶性蛋白含量)

植物衰老生理实验(可溶性蛋白含量)

一、实验目的和要求:(1)了解掌握可溶性蛋白测定的方法。

(2)掌握用离心机、分光光度计的基本方法和步骤。

二、实验内容和原理:内容:植物组织中可溶性蛋白的测定原理:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少(可溶性蛋白)。

可溶性蛋白测定:缓冲液提取后可溶性蛋白溶于上清液中,蛋白质提取液与考马斯亮蓝G-250反应呈蓝色。

在595nm 处有最大吸收峰。

02468100.000.050.100.150.200.250.300.35Protein content ( g)A b s o r b a n c e 三、主要仪器设备和材料试剂:材料:叶龄差异明显的叶片(新叶、老叶)仪器:离心机、分光光度计器材:试管架、离心管、移液管、洗耳球、研钵、电子天平、托盘天平试剂:磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8)、考马斯亮蓝四、操作方法与实验步骤:称叶龄差异明显的叶片各1.00g ,加入5ml 磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8),于冰浴中研磨提取,匀浆液以10 000g 离心力作用下(4度)离心15min ,取上清液1.0ml 于7ml 离心管中,冰箱保存。

剩余上清液取20-50ul 加入5ml 考马斯亮蓝,595nm 比色。

五、实验数据记录和处理:取595nm的OD值平均后可得,新叶1.125,老叶0.423上清液总体积:新叶5.0ml,老叶5.0ml将595nmOD值带入标准曲线Y=-0.00381+0.032029*X得到新叶蛋白质质量=(1.125+0.00381)/0.032029=35.24μg老叶蛋白质质量=(0.423+0.00381)/0.032029=13.32μg可溶性蛋白含量(μg/g.FW)=(m*v/v’)/W新叶可溶性蛋白含量=(35.24*5/0.05)/1.00=3524.00μg/g.FW老叶可溶性蛋白含量=(13.32*5/0.05)/1.00=1332.00μg/g.FW六、实验结果与分析:实验分析:新老叶可溶性蛋白含量有明显的差异,新叶的可溶性蛋白含量明显高于老叶可溶性蛋白含量,由此可知:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少。

植物叶片衰老过程中的基因表达与调控

植物叶片衰老过程中的基因表达与调控

植物叶片衰老过程中的基因表达与调控张少华(东北农业大学生命科学学院,哈尔滨,150030)摘要:衰老是一个高度调节的程序化过程。

在此过程中,植物激素和环境因子等信号通过激活或关闭某些基因的表达而启动衰老。

关键词:衰老 RNA 转译基因水解酶细胞分裂素衰老是一种器官或组织逐步走向功能衰退和死亡的变化过程[1]。

它除了代表器官或组织生命周期的终结之外,在发育生物学上也有着重要的意义。

叶片的衰老是植物的一个重要发育阶段。

在这段时期内,植物在成熟叶片内积累的物质,包括大量的氮、碳有机化合物和矿物质,将被分解并运送至植物其它生长旺盛的部分,其中大部分被转移到种子内,为下一代的生长做好准备[11]。

对于产生种子的作物,包括绝大多数农作物,这种转移使营养重新分配,对植株保持正常的生长发育与繁殖是十分必要的[3]。

衰老过程中,叶片细胞在组成成分上有很大的变化。

据分析,总RNA减少了十分之一,可溶性蛋白减少了三分之一[10]。

叶组织衰老的表型以叶绿素的流失为标记,随之出现叶绿体的分解,叶色褪淡。

在分子水平上,衰老过程中叶绿素、蛋白质、RNA和DNA不断减少,水解酶和生长抑制因子则持续增长[13]。

叶片衰老在许多物种中的发生是依赖于植株年龄的,因此靠近植株根部的叶片比顶端叶片更早进入衰老。

同时它也能被一系列外部因子所诱导,其中包括阴暗、缺乏矿物质、干燥与病原体感染等[17]。

其它一些发育过程也能诱导衰老的发生,如开花、受精与种子发育[6,11]。

最初RNA合成的减少被认为是衰老的主要原因,这一结论基于以下几个发现。

首先,叶片衰老过程中RNA水平与蛋白质含量同步减少,而DNA的减少速度则慢得多[13]。

其次,能够延迟衰老的物质能够增加RNA的合成,反之亦然[18]。

但是,抑制因子研究表明叶片衰老对转录抑制因子放线菌丝素D不敏感,而在转译抑制因子放线菌酮的作用下,衰老延迟[16,20]。

由此推测涉及叶片衷老的大多数事件发生在转译水平上,而非转录水平[17]。

植物叶片衰老过程

植物叶片衰老过程

实验材料与仪器
实验材料:小麦旗叶(小麦植株最上面的 一片叶称为旗叶) 实验器材:双气室IRGA, 实验器材:双气室IRGA, 开放式同化室, 气泵,量子辐射照度计 PPEA便携式植物效率仪 PPEA便携式植物效率仪
实验步骤 植物衰老过程中气体交换分析:
取花后15天的衰老旗叶5 取花后15天的衰老旗叶5组(每组间隔三 天取,取叶面积近似者),按照培养时 间由短到长,编为1 间由短到长,编为1到5号。 预热红外仪,用参比气体调节两气室平 衡
荧光参数分析: 将暗适应的绿色植物或含有叶绿素的部分组织突 然暴露在可见光下之后就会观察到,植物绿色组 织发出一种强度不断变化的暗红色荧光,荧光随 时间变化的曲线称为叶绿素荧光诱导动力学曲线。 这一现象最早是由 Kautsky 发现的,因此也称 为 Kautsky 效应。植物发出的荧光强度随时间 而变化,在从暗适应到暴露在光下时,荧光强度 先上升,然后下降。
实验原理及测定方法
二氧化碳的红外吸收带有四处,其吸收峰分别在 2.69um,2.77um,4.26um,14.99um。其中在 2.69um,2.77um,4.26um,14.99um。其中在 4.26um处的吸收带不与水吸收带重叠。红外仪 4.26um处的吸收带不与水吸收带重叠。红外仪 内设置仅让4.26um红外光通过的滤光片。当该 内设置仅让4.26um红外光通过的滤光片。当该 波长的红外光经过含有二氧化碳的气体时,能量 波长的红外光经过含有二氧化碳的气体时,能量 就因二氧化碳的吸收而降低,降低的多少与二氧 化碳浓度有关,并服从朗伯-比尔定律。分别供 化碳浓度有关,并服从朗伯-比尔定律。分别供 给红外仪含与不含二氧化碳的气体,红外仪的检 测器便可通过检测红外光能量的变化而输出反应 二氧化碳浓度的电信号。

叶片衰老过程中叶绿素代谢变化_概述及解释说明

叶片衰老过程中叶绿素代谢变化_概述及解释说明

叶片衰老过程中叶绿素代谢变化概述及解释说明1. 引言1.1 概述叶绿素是植物体内最重要的光合色素之一,它在光合作用中发挥着关键的功能,可以吸收太阳能并将其转化为化学能以促进光合作用的进行。

然而,在叶片衰老过程中,叶绿素代谢会发生变化,导致叶绿素含量下降和一系列降解产物的积累。

了解叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化对于揭示植物衰老机制、优化农业生产等具有重要意义。

1.2 文章结构本文将从以下几个方面探讨叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化。

首先,我们将简要介绍叶绿素的合成和降解过程,并分析影响叶绿素含量变化的因素。

其次,我们将综述近年来关于叶绿素代谢产物与植物生理功能关系的研究进展。

随后,我们将解释说明叶片衰老过程中叶绿素代谢变化的机制,包括自噬与叶绿素降解的关系、氧化损伤对叶绿素降解的影响以及激素调控在叶片衰老中叶绿素代谢变化中的作用机制。

然后,我们将分析实验技术和方法在探究叶片衰老过程中叶绿素代谢变化中的应用,并讨论存在的问题。

最后,我们将对叶片衰老过程中叶绿素代谢变化进行总结,并提出未来研究方向和重点,以及其应用前景和潜在影响。

1.3 目的本文旨在全面概述和解释说明叶片衰老过程中叶绿素代谢的变化,以进一步促进对植物衰老机制和优化农业生产等方面的理解。

该内容涉及多个领域的交叉,包括植物生理学、分子生物学、细胞生物学等,在揭示相关机制、发展新技术方法以及探索应用前景等方面都具有重要意义。

2. 叶片衰老过程中叶绿素代谢变化的要点2.1 叶绿素的合成和降解过程:叶绿素是植物体内最重要的光合色素之一,其合成是一个复杂的过程。

首先,随着光能的吸收,叶绿体中的光合色素a转换为激发态,并与附近分子发生共振能量转移。

然后,经历一系列酶催化反应,还原型胡萝卜素由长数组织发生缺失。

最后,在若干酶的作用下,形成可溶性和膜结合型叶绿素蛋白复合物。

在叶片衰老过程中,叶绿素的降解速度明显加快。

这是因为酵素活性增强、膜结构恢复障碍以及氧化损伤等因素导致了降解相关途径被激活。

草莓叶片衰老过程中叶绿素荧光参数的研究

草莓叶片衰老过程中叶绿素荧光参数的研究
物生态 等方 面得 到 了较 为广 泛 的应用 J但迄 今 用于 草莓 的研究 报道 还不 多见 。 ,
安 庆属北 亚热 带湿 润气 候 区 。气候 温 和 , 四季分 明 , 平 均气温 为 1. 年 76℃ , 土壤 层深 厚 , 沙壤 、 轻 富 含腐 殖质 , 立地 条件 优越 , 适宜 草莓 生长 , 是种 植草 莓 的理想 之地 。本 实验采 用德 国 P M 一20 携式 A 10便
中 , 盆种植 1株 。土壤 深度 为 1 . m, 每 2 0c 干重 为 15 g .4k 。测定 时 , 莓高 度为 1 2 n 之 间 , 片为 草 0— 0o 叶
5片 , 生 叶面积 最小 , 长 叶居 中 , 新 生 而衰老 叶最 大 。除雨 天外 , 天 1 :0浇水 一次 。 每 80
2 1 年 5月 01
第 1 第 2期 7卷
安庆 师范 学院 学报 ( 自然科 学版 )
J u a f qn e c esCol e Naua S ine E i n o r l igT a h r lg ( trl ce c dt ) n o An e i o
Ma 2 1 y. 0 1 VO . 7 NO 2 I1 .
1 2 实验 方 法 .
选取 5株 长势一 致 的草莓 , 从植 株 中选择 不 同生长 阶段 ( 新生 叶、 长 叶和 衰老 叶 ) 生 的叶 片 , 别测 分 定 叶片不 同部位 ( 叶基 、 中和 叶尖 ) 叶 叶绿 素 荧 光变 化 , 同一 个部 位 测 定 三次 , 续 测定 5天 , 算 平均 连 计 值 。用 t 验分 析不 同生 长 阶段 草莓 叶 片叶绿 素荧光 参 数之 间 的差 异 , 检 P<00 .5表示 差 异显 著 。用 60 0

常绿树叶自然衰老的红外光谱研究

常绿树叶自然衰老的红外光谱研究

常绿树叶自然衰老的红外光谱研究
李 伦 ,周湘萍 ,刘 刚 * ,张 黎 ,欧全宏 ,郝建明
云南师范大学物理与电子信息学院 ,云南 昆明 6 5 0 5 0 0
摘 要 应用傅里叶变换红外光谱技术对七种常绿树的幼叶 、 成叶和老黄叶进行了研究 ,以期 探 讨 常 绿 树 叶 / 自然衰老的光谱规律 。不同时期叶片红外光谱变化主要在 1 8 0 0~7 0 0c m-1 范围 ,用吸光 度 比 A1 A2 0 7 0 9 2 7和 / / A1 A1 A2 8 0 0~1 5 0 0c m-1 范 0 7 0 1 6 0 考察叶样多糖相对含量变化 ,用 A 1 3 1 8 9 2 2 考察草酸钙相对 含 量 变 化 ,用 1 / 围拟合峰的峰高比 H1 H1 6 5 0 7 4 0 考察蛋白质相对含量变化 。结 果 显 示 在 自 然 衰 老 过 程 中 蛋 白 质 、糖 类 、草 酸 钙相对含量有变化 ,但不同种树变化规律不同 ,说明不同种树叶衰老过程中物质积累 、动 员 规 律 不 同 。证 明 中红外光谱可用于植物衰老生理变化的研究 。 关键词 傅里叶变换红外光谱 ;叶子 ;衰老 ;常绿树 : / ( ) 中图分类号 : O 6 5 7 . 3 文献标识码 :A D O I 1 0 . 3 9 6 4 0 5 9 3 2 0 1 3 0 2 0 3 4 0 0 4 . i s s n . 1 0 0 0 - - - j 进行了初步研究 ,以期探讨常绿树叶自然衰老的光谱规律 。
[ 1]
1 实验部分
1 . 1 仪器设备 使用 B I O-R A D 公司的 F T S 4 0 傅里 叶 变 换 红 外 光 谱 仪 , - 硅碳棒 光 源 ,MC T 探 测 器 ,扫 描 范 围 为 4 0 0 0~4 0 0c m-1 , 分辨率为 8c m-1 ,扫描次数为 1 6次。 1 . 2 样品制备 、检测及数据处理 七种常绿树的幼叶 、成叶 、老 黄 叶 样 品 均 采 自 中 国 科 学 院 昆 明 植 物 园, 包 括: 旱 禾 树 V i b u r n u m o d o r a t i s s i m u m ; ; K e r . 大叶黄杨 B u x u s m e i s t o h l l a L é v l . 石楠 P h o t i n i a g p y ;肋 果 茶 S ;枇 杷 s e r r u l a t a L i n d l . l a d e n i a c e l a s t r i o l i a K u r z f ( ) ; 桂 花 E r i o b o t r a a o n i c aT h u n b .L i n d l . O s m a n t h u s r a- y j p f ) ;美 丽 马 醉 木 P ) r a n s( T h u n b . L o u r . i e r i s o r m o s a( W a l l . g f 。不同时期叶子取自同一棵树同 一 枝 条 。样 品 洗 净 后 D. D o n 晾干 ,避开主叶脉取相同部位 进 行 研 磨 ,加 入 溴 化 钾 搅 磨 均 匀 ,压片测红外光谱 。光谱数据用 Om n i c 8 . 0 软件处理 ,光谱 均扣 除 背 景 ,经 过 基 线 校 正 、平 滑 处 理 、归 一 化 。曲 线 拟 合 用O r i i n 8 . 5 软件 , 2 n d D e r i v a t i v e 寻 峰 ,并 与 傅 里 叶 退 卷 积 g 处理相比较确定子峰位置 ,再选择 G a u s s i a n 函数进行曲线拟 合。

不同光质条件下烤烟叶片衰老的生理效应研究

不同光质条件下烤烟叶片衰老的生理效应研究

不同光质条件下烤烟叶片衰老的生理效应研究卢素萍;赵铭钦;刘鹏飞;李玉娥;付博【摘要】为探究不同光质对烤烟叶片衰老的作用及其机制,以‘云烟87’为供试材料,自然光为对照,在大田条件下通过覆盖不同颜色滤膜获得不同光质,研究红光(R)、白光(W)、蓝光(B)、紫光(P)、黄光(Y)等不同光质对烤烟成熟衰老过程中质体色素代谢和抗氧化酶活性的调控效应.结果表明,打顶后烟叶中质体色素降解转化,与自然光相比,红光和白光廷缓了叶绿素含量的下降,白光和蓝光抑制类胡萝卜素的降解,整个降解过程中各不同光质处理下色素降解率从大到小依次为:蓝光>黄光>紫光>红光>白光>对照.叶片抗氧化酶活性呈先升后降的趋势,黄光和红光诱导了抗氧化酶活性的上升,并且使MDA的含量保持相对较低的水平,从而延缓叶片的衰老.紫光和蓝光则抑制了抗氧化酶的活性,导致叶片MDA含量的持续上升,加速了叶片的衰老进程.由此推测,红光有利于质体色素的合成,蓝光处理对质体色素的降解有促进作用,黄光和红光可使烤烟叶片维持较高的抗氧化酶水平,有利于廷缓叶片的衰老.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2016(029)007【总页数】5页(P1595-1599)【关键词】光质;烤烟;衰老;生理效应【作者】卢素萍;赵铭钦;刘鹏飞;李玉娥;付博【作者单位】河南农业大学烟草学院,河南郑州450002;河南农业大学烟草学院,河南郑州450002;河南农业大学烟草学院,河南郑州450002;吉林烟草工业有限责任公司,吉林长春130000;河南农业大学烟草学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】S572植物的衰老过程受温度和光照等生态因子的影响。

光是影响烤烟生长发育的最重要环境因子之一,它不仅是植物光合作用的能量来源,还是参与调控植物生长发育和光形态建成以及逆境胁迫响应的重要信号来源[1-2]。

研究表明,光质对植物种子萌发[3]、生长发育[4-10]、器官衰老[11]、植物光周期[12]、光合特性[13-17]、基因表达[18-20]、产量、品质、抗逆性和衰老[21]等方面均有较大的影响。

作物叶片衰老研究进展

作物叶片衰老研究进展
作 物 杂志
C r o p s
2 0 1 3 . 4
作物 叶 片衰 老研 究进 展
孙玉莹 毕 京翠 赵 志超 程 治 军 万建 民
( 农作物基 因资源与基 因改 良国家重大科学 工程/中国农业科 学院作物科学研究 所 , 1 0 0 0 8 1 , 北 京)
摘 要 叶 片 衰 老 是 叶 片发 育 末期 的 一 个 自 然发 育 过 程 。 在 叶 片 衰 老 过 程 中 , 叶 绿 素 和 其 他 大分 子被 降解 , 叶 片光 合 能 力 降 低 , 衰 老 组 织 中的
偶联 , 一 些 诱 导 衰 老 的 转 录 因 子 也 同时 存 在 胁 迫
a c t i v i t y . Re c e n t y e a r s ma n y b i o t e c h n o l o g i e s , s u c h a s mo l e c u l a r ma r k e r t e c h n o l o g y a n d c o mp ra a c t i v e g e n o mi c s we r e
是 涉及 的 分子 生 物 学机 制 仍 不 清 楚 。 就 作 物 叶 片 衰老 研 究 方 面 的 有 关进 展 进 行 了综 述 , 以期 为 相
关 的研 究提 供 借 鉴 。
关 键 词 叶 片 衰 老 ; 环 境 因子 ; 植 物 激素 ; 突
变体
的衰老 阶段时 , 叶片会 逐渐 死亡 _ 4 J 。衰老 的 时间
都 能 影 响作 物 的 衰 老 进 程 , 最终影响作物产 量 , 但
叶 片生 长 到 一 定 阶段 就 会 出 现 衰 老 , 即 使 在 满 足 营养 条 件 且 无 明 显 环 境 胁 迫 时 , 叶 片 衰 老 仍 会 自然 发 生 J 。通 常 情 况 下 , 当受 环 境 胁 迫 和 其 他器 官 的生 理 信 号 调 控 时 , 叶 片 生 长 可 以 发 生 可 逆 的 衰老 过 程 ; 在 成 熟 阶段 , 当 叶 片发 育 到 不 可 逆

水稻叶片姿态对光抑制及衰老进程调节效应的研究的开题报告

水稻叶片姿态对光抑制及衰老进程调节效应的研究的开题报告

水稻叶片姿态对光抑制及衰老进程调节效应的研究的开题报告一、研究背景随着全球气候变化和人口增长,粮食生产面临着严峻的挑战。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,对全球粮食安全具有重要意义。

然而,水稻生长过程中遇到的光抑制和衰老问题影响了产量和质量,影响甚至更大。

因此,在探究水稻衰老和光抑制调节效应方面的研究具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在探究水稻叶片姿态对光抑制和衰老进程的调节效应,并研究水稻叶片姿态的调节机制,为水稻生产提供理论依据和实践指导。

三、研究内容(一)收集水稻叶片姿态数据本研究将收集不同的水稻品种叶片姿态数据,包括叶片旋转、倾斜、夹角度等。

(二)研究水稻叶片姿态对光抑制和衰老的调节效应本研究将探究水稻叶片姿态对光抑制和衰老进程的调节效应,包括叶片展开和叶绿素含量等指标的变化。

(三)深入研究水稻叶片姿态的调节机制本研究将通过生理生化实验等手段深入研究水稻叶片姿态的调节机制,包括激素合成、基因表达等方面的探究,并进一步研究调节机制分子水平的作用机制。

四、研究意义本研究将为水稻光抑制和衰老进程调节效应的研究提供重要的理论基础和实践指导,同时对水稻生产具有重要的应用价值,可以提高水稻产量和品质。

五、研究方法本研究将采用田间和室内实验相结合的方法,通过收集不同品种水稻叶片姿态数据、生理生化实验等手段深入研究水稻叶片姿态的调节机制。

通过实验数据的分析,找出水稻叶片姿态对光抑制和衰老进程的调节效应机制。

六、预期结果本研究预期可以发现不同品种水稻叶片姿态对光抑制和衰老进程的调节效应差异,揭示水稻叶片姿态调节机制的基本原理,并为水稻生产提供理论依据和实践指导,提高水稻产量和品质。

植物叶片衰老及其调控研究

植物叶片衰老及其调控研究
衰老特异基因 衰老特异基因,即I型SAG,指在衰老过程中表达的 基因。到目前为止,只有拟南芥的SAG12和 SAG13、油菜的LSC54等少数几个SAGs被报道 为高度的I型衰老的特异基因,SAG12和SAG13 除了在衰老叶片中表达外,还在茎、萼片、花瓣 和心皮等衰老的绿色组织和花器官中表达。有意 思的是,LSC54基因编码金属硫蛋白,在没有衰 老的花序分生组织中也表达。
2.活性氧及其清除剂调控植物叶片衰老 活性氧物质包括含氧自由基和含氧非自由 基,自由基可以在细胞代谢过程中连续不 断地产生,它可以直接或间接地发挥作用, 诱导机体的生理与病理的过程。
叶片衰老的分子生物学基础
一、与叶片衰老相关的基因
二、衰老相关基因的功能类别 三、叶片衰老的分子机制
与叶片衰老相关基因
叶片衰老的调控
叶片衰老的生理生化
叶片衰老的分子生物学基础
叶片衰老的生理生化变化
光合能力和呼吸速率下降 活性氧、自由基代谢 叶绿素含量下降 蛋白质含量下降 核酸含量下降 内源激素变化 可溶性糖含量变化
• 光合能力和呼吸速率下降 叶片衰老中光合能力下降是衰老叶片的 一大特征。一方面可能是因为植物衰老 后,根系吸水能力减弱,体内相对含水 量减少,水势下降,导致气孔关闭,阻 碍CO2进衰老入叶肉细胞,而使光合作 用降低;另一方面,衰老引起的非气孔 因素亦是降低光合作用的重要原因。 一般器官衰老时,由于线粒体体积变小, 内膜褶皱,线粒体数目减少,使呼吸速 率下降。但下降速度比光合作用慢。
叶片衰老的分子机制
叶片的衰老伴随着叶色的改变,以叶片的死亡脱落 而告终。叶片的衰老是一个包括许多生理变化和 分子事件的连续的过程。Nooden理论讲叶片衰老 过程分为起始、衰退、终末三阶段。
叶片衰老的分子机制

玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化

玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化

作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(1): 93-100http:///zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@ 本研究由高等学校博士学科点专项科研基金(20113702110008)和国家自然科学基金项目(37071358)资助。

* 通讯作者(Corresponding author): 高辉远, E-mail: gaohy@第一作者联系方式: E-mail: zhangzishantaian@Received(收稿日期): 2012-07-09; Accepted(接受日期): 2012-10-09; Published online(网络出版日期): 2012-11-14. URL: http:///kcms/detail/11.1809.S.20121114.1643.009.html DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00093玉米持绿与早衰品种叶片衰老过程中光化学活性的变化张子山1 李 耕2 高辉远1,* 刘 鹏2 杨 程1 孟祥龙1 孟庆伟1 1 作物生物学国家重点实验室 / 山东农业大学生命科学学院, 山东泰安 271018; 2 作物生物学国家重点实验室 / 山东农业大学农学院, 山东泰安 271018摘 要: 为了探讨不同衰老型玉米叶片在衰老过程中光化学反应及其对光合能力维持的贡献, 本研究使用持绿玉米品种“齐319”和早衰玉米品种“黄早四”, 在控制的条件下, 用乙烯利诱导离体叶片衰老, 通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP 曲线)和820 nm 光吸收等技术, 研究了衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统I (PSI)、光系统II (PSII)以及光合电子传递体活性的变化。

结果表明, 在衰老过程中, 齐319叶片叶绿素含量和光合速率的下降速度明显慢于黄早四, 是功能型持绿品种。

植物叶片衰老的机理与调控研究进展

植物叶片衰老的机理与调控研究进展

2013年12月25日目录摘要: (1)关键词: (1)引言 (1)1叶片衰老过程 (2)2叶片衰老的细胞结构和生理功能的的变化 (2)2.1细胞结构的变化 (3)2.2细胞代的变化 (3)4植物激素参与叶片衰老的调节 (4)5叶片衰老的分子机制 (5)5.1与蛋白降解相关的基因 (5)5.2与核酸降解相关的基因 (6)5.3与叶绿素分解相关的基因 (7)5.4脂类再转移基因 (7)5.5与氮转移相关的基因 (7)5.6未知功能的于衰老相关的基因 (7)6展望 (8)参考文献: (8)植物叶片衰老的机理与调控研究进展白立伟(西南大学园艺园林学院, 400715)摘要:叶片衰老是植物发育后期的一个重要特征。

在生产上当植物叶片衰老或是异常时,光合作用减退,将极大程度地限制植物产量潜力的发挥,农业生产中造成许多作物减产。

本文结合植物叶片衰老发育的过程,从叶片衰老过程中各个组织水平细胞结构变化、细胞生理生化变化、植物激素以及基因调控等方面对叶片衰老的机理进行综述,并提出今后研究的方向。

关键词:叶片衰老;机理;调控;研究进展Research Progress on Mechanism and Regulation of PlantLeaf SenescenceBAI Li-wei(College of Horticulture and Landscape Architecture of SouthwestUniversity,Chongqing 400715,China)Abstrct:Plant leaf senescence is an important characteristic at the late stage of plant development.In crop production, abnormal leaf senescence can directly affect Photosynthetic Efficiency, thus influence the crop yield. Combining the plant leaf senescence progress, this paper summarizes the mechanism of Plant leaf senescence from each anther organizational structure, cell differentiation, plant hormones and gene regulation, and puts forward directions for future study.Key Words:Leaf Senescence;Mechanism;Regulation;Research Progress引言叶片衰老(Senescence)是指在正常的环境条件下,植物体叶片代活动减弱,生理机能衰退的过程(王三根,2003),是叶片发育后期由植株部因素控制的高度有序的衰退过程,是植物细胞程序化死亡(Programmed cell death,PCD)的一种类型。

萝卜叶片衰老过程中光合性能变化研究

萝卜叶片衰老过程中光合性能变化研究

rds ut as( V C 0 0 n V C 0 0 ) T eman rsl h w d ta u n h h l po eso a e ee - a i cl vr C . R 5 2 a dC . R 5 9 . h i eut s o e td r gtew oe rcs fl v ssn s h i s h i e
王玲 平 , 毛伟 海 , 天 华 , 崇来 , 丹 丽 胡 包 戴
(浙 江 省农 业 科 学 院 , 浙江 杭州 302) 10 1
摘 要 : 究 了萝 卜 种 C 0 0 研 品 R52和 C 00 R 59叶 片生 长 衰 老过 程 中光 合 性 能 的 变化 。结 果 表 明 , 卜 片展 开 至衰 老 萝 叶
c n itnl n te f cu t n, mey,hete d c a g d p rb lc l atie o a e e esa 5 d,h n d cn d g a - o sse t i h l t ai na l t r n h n e aa oia y, t n d t p x lv l t2 t e e i e r d y u o l a u l T e r infc n i e n eb t e h wo c l v r d ci ert fC CR0 0 r al ih rta a fC l a y. h r ae sg iia tdf r c ewe n te t ut as, e ln ae o V. e e i 5 2 g e t hs e h t to V. y n h CR0 0 Du ngla e sc mi g o t so t n o —tmaa aos e itd smu tn o sy, d te l a e td P 5 9. r e v si o n u , tmaa a d n n so t ftr xse i l e u l a h y al f ce n. i l l a n W h l h e l e o h ts t ei u cin many d p n e n t o -tm tllmiai n i h o reo e e c n iet e d ci fp oo y h t fn to i l e e d d o hen n so n n c a a i tt n t e c u s fs n s e e. o Ke r s Ra ih; h soo y; a e e c n e; h tsn h t rp ris y wo d : ds P y ilg k fs n s e c P oo y t ei p o e e c t
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所有 活 的生物 都有 自发 的光 子 辐 射 , 的 强度 为 每 秒 每 平 方 厘 米 几 个 到 几 百 个 光 子 , 它 波长 范 围 2 0 0 ~ 8 0n 被 称 之为 生物 光子 ( ip 0o ) . 0 m, bo h tn J 目前生 物光 子辐 射 理论 公认 , 生物 体 内 的超 弱光 子 起 源于 体 内的
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第2 8卷 第 4期 20 0 8年 7月
河北 大 学 学报 ( 自然科 学版 )
J un l f b i i r t ( trl c n eE io ) o ra o e Unv s y Naua S i c d i He ei e tn
非定域 的相 干 电磁场 JD A 可能 是生 物光 子 的一个 辐 射 源 . 今 已有 许 多 实验 事 实 支 持 了生 物 光 子 的相 ,N 至
干性 , 但不 排 除发光 过程 中存 在着 一定 程度 的化 学发 光 . 子 计数 的统计 分 是 分析生 物 光子 相 干特性 的有 光
效 手段 【 , 子计数 的统计分 布是 指在 一个 给定 的 时间 间隔 △£内 , 录到 , 个 光子 (z , , , ) 概率 3光 ] 记 z ,=0 1 2 … 的
P(zA ) ,, t 的分 布 . 子力 学证 明 , 个完 全相 干 的稳定 的光 子场 , 子计 数统 计服 从泊 松分 布 . 量 一 光
( o e e f h s s c n ea dTeh oo y He e Unvri , adn 7 0 2 C i ) C lg yi i c n c n l , b i ies y B o ig0 1 0 , hn l oP cS e g t a
Ab t a t Usn t e d t c e h l g ft lr we k ph t n e min,u ta a h o mi o sme — s r c : ig h e e tt c noo y o heu ta a o o mi o lr we k p ot n e min i a s r d a d t e u a t fp o on c un ig sa itci nay e r n e v ss n s e e u e n he r g l r y o h t -o tn t ts i s a l z d du i g la e e e c nc .Thi e u ts o h t i sr s l h wst a t e y u n heo d la e ’ph t n c un i g d srb ton a p o c p r xi t l is n d srb to h o ng a d t l e v s o o - o tn iti u i p r a h a p o ma e y Pos iti u in.M a u e o t r la s p o on c n i g d srb i n d v a e Po s n dit i u i a wa e ve ’ h t —ou tn iti uto e it is s rb ton fr a y. The r a on m a be e s d fe e o e s y xit if r nt p t n e s in s u c urn e v sgr wi g. ho o - miso r e d i g 1a e o n o Ke r s: i h t n e  ̄i n ; h o o nts a itc Pos in d srb o s n s e e y wo d bop o o mi o p ot n c u ttsis; so iti ut n;e e c nc
时期 , 光 来源不 同造 成 的. 发
关键 词 : 微弱 光子 辐射 ; 子计数 统计 ; 超 光 泊松 分 布 ; 衰老
中图分类 号 : 9 7 8 Q 4 . 文献标 识码 : A 文章 编 号 :0 0 5 5 2 0 )4—0 6 —0 10 —1 6 (0 8 0 30 5
Ex r m e a n e tg to f Pho o u t pe i nt lI v s i a i n o t n Co n
S a itc r n a e e e c n e t ts i s Du i g Le v s S n s e c
L u n I a g,ZH O a - a , I Xio x e, l i G A Zh nj n JAO a -u LU P n u
Vo . 128 No. 4
J1 08 u .2 0
叶 片衰 老 过 程 中的光 子计 数 统 计 实 验 研 究
李 光 , 占娟 , 小 雪 , 赵 焦 刘 品
( 北 大学 物 理 科 学 与技 术 学 院 , 北 保 定 河 河 0 10 ) 7 0 2
摘 要 : 用生物 超微 弱发 光探 测技 术对植 物 叶 片衰老 过程 中的超微 弱发 光进行 测 量 , 采 并用 量子 光 学中 的光子计 数 分布 统计 叶 片衰老过 程 中的规律 . 结果表 明 : 植物 叶 片幼 叶及 衰老黄 化 老叶 的光子 计数 分布 与 泊 松 分布基 本 吻合 , 而成 熟期 叶 片的光子 计数 则 与泊松 分 布偏 离很 多. 分析 认 为 , 能是 由 于叶 片 的不 同生 长 可
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