持绿型小麦叶片衰老和叶绿素荧光特征的研究

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小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的灰色关联度分析

小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的灰色关联度分析

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(2): 217−227/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00217小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的灰色关联度分析王正航1武仙山2昌小平2李润植1景蕊莲2,*1山西农业大学, 山西太谷 030801; 2国家基因资源与遗传改良重大科学工程 / 农业部作物种质资源利用重点实验室 / 中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081摘要: 为探讨干旱胁迫条件下小麦旗叶光合性状的变化及其对产量的影响, 以小麦RIL群体(旱选10号×鲁麦14)F8代的305个株系及其亲本为材料, 分析雨养和灌溉两种水分条件下, 开花期和灌浆期旗叶叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数的变化情况、相关关系、遗传力、基因数目以及不同性状与产量的关系。

结果表明, 在两种水分条件下, RIL群体性状多数表现超亲现象, 变异系数为1.12%~67.05%。

雨养条件下抗旱亲本旱选10号的旗叶叶绿素含量及叶绿素荧光动力学参数比水地品种鲁麦14表现稳定。

两种水分条件下, 两个生育时期的旗叶叶绿素含量极显著正相关, 而荧光动力学参数相关性表现复杂, F m与F v、F o/F m与F v/F m之间相关性最高, 相关系数大于0.994。

在所有性状中, 叶绿素含量的遗传力最高; 多数性状在雨养条件下的基因数目多于灌溉条件的, 控制灌浆期F v/F o的基因数目最多, 达34对。

灰色关联度分析显示, 灌浆期F m、F v及F o与F m曲线之间的面积对产量影响较大, 可以作为选择抗旱高光效小麦的重要评价指标。

关键词:小麦; RIL群体; 干旱胁迫; 叶绿素含量; 叶绿素荧光动力学参数; 产量; 灰色关联度Chlorophyll Content and Chlorophyll Fluorescence Kinetics Parameters of Flag Leaf and Their Gray Relational Grade with Yield in WheatWANG Zheng-Hang1, WU Xian-Shan2, CHANG Xiao-Ping2, LI Run-Zhi1, and JING Rui-Lian2,*1 Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China;2 National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement / Key Laboratory of Crop Germplasm Utilization, Ministry of Agriculture / Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, ChinaAbstract: Drought stress impacts photosynthetic characteristics and results in a diminished output in wheat (Triticum aestivum L.).In the variety screening and breeding of wheat for high photosynthetic efficiency and drought resistance, indices for the assess-ment are of great importance. Although a few investigators have studied the physiological mechanism of photosynthesis on the basis of the chlorophyll fluorescence kinetics parameters with several wheat varieties, the relationships between these parameters and grain yield were not completely clear. The inheritance of chlorophyll related traits under different water conditions has not been reported, especially using genetic populations.To dissect the dynamics of photosynthetic characteristics and the heritabilitiesof chlorophyll content and chlorophyll fluorescence kinetics parameters in wheat, the authors have constructed a set of recombi-nant inbred lines (RILs) through crossing a highly drought-resistant variety, Hanxuan 10, and a high-yielding variety Lumai 14 grown in irrigated areas. In this study, 305 RILs of F8 generation were evaluated in well-watered and rainfed (drought stress) en-vironments, and traits of chlorophyll content and 7 chlorophyll fluorescence kinetics parameters in flag leaves were measured at flowering and filling stages. Most of the mean values of traits showed substantial transgressive segregation in the RILs, and the variation coefficients ranged from 1.12% to 67.05% under both water regimes. All traits measurements except for F o and F o/F m inthe RILs and their parents were lower under rainfed condition than under the well-watered condition.The chlorophyll content andthe chlorophyll fluorescence kinetics parameters were more stable in Hanxuan 10 than in Lumai 14. Significantly positive correla-tions were observed in chlorophyll content between either water conditions or growth stages, and the correlation coefficients ranged from 0.499 (P < 0.01) to 0.717 (P < 0.01). However, correlations among the chlorophyll fluorescence kinetics parameters were complex, of which the largest correlation coefficients (more than 0.994) were observed between F m and F v and betweenF o/F m and F v/F m. Among all the traits tested, chlorophyll content had the highest heritability that was no less than 0.81 in both treatments. According to the primary estimates, most traits under rainfed condition were controlled by more genes than under本研究由国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2006AA100201)和国家转基因生物新品种培育重大专项(2008ZX08002-002)资助。

用凝胶电泳法研究小麦叶片衰老期间的内肽酶同工酶

用凝胶电泳法研究小麦叶片衰老期间的内肽酶同工酶

用凝胶电泳法研究小麦叶片衰老期间的内肽酶同工酶芮琪,徐朗莱3(南京农业大学理学院,江苏南京210095)摘要:采用S DS 聚丙烯酰胺凝胶电泳(S DS PAGE )和梯度凝胶电泳方法,研究了小麦旗叶暗诱导衰老过程中内肽酶同工酶的变化。

发现用S DS PAGE 法几乎检测不到新的内肽酶同工酶;用梯度凝胶电泳法则能检测到6种新的同工酶,而且在第一叶自然衰老过程中也能检测到。

表明在这两种衰老过程中内肽酶酶谱变化基本相似。

关键词:内肽酶;小麦叶片;暗诱导衰老;自然衰老;梯度凝胶电泳中图分类号:Q556+19 文献标识码:A 文章编号:10002030(2002)03008504The endopeptidase isozymes in wheat leaf duringsenescence by electrophoresisRUI Qi ,X U Lang 2lai 3(C ollege of Science ,Nanjing Agric Univ ,Nanjing 210095,China )Abstract :The changes of endopeptidase (EP )in wheat (Triticum aestivum L.cv.Y angmai 158)leaves were studied during dark 2in 2duced senescence by electrophoresis.S ix emerging EP is ozymes were detected by gradient 2PAGE ,which were als o detected during natural senescence.And the patterns of EP is ozymes were similar in these tw o kinds of senescence.But no emerging EP was detected by S DS ΟPAGE.K ey w ords :endopeptidase ;wheat leaf ;dark 2induced senescence ;natural senescence ;gradient gel electrophoresis衰老是叶片的一个重要发育阶段,蛋白质的丧失是叶片衰老的主要特征之一[1]。

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。

叶绿素荧光研究技术

叶绿素荧光研究技术

荧光参数是研究植物光化学效率、 光抑制与光破坏防御的有效的工具
该技术被广泛的使用在植物生态、植物抗 逆性、筛选高光效或抗逆品种、转基因植物 的功能分析、光抑制和光破坏的防御机制等 方面的研究。
光抑制概念:
强光造成光合功能下降的过程称为光抑制 特征:光合效率下降;Fv/Fm 及AQY 下降
过去人们把光抑制与光破坏等同起来,认 为发生了光抑制就意味着光合机构遭到破坏。 甚至把光抑制 、光破坏、光漂白、光氧化等 概念通用。
率和热耗散能力的变化。
如何测定叶绿素荧光?
现有两类荧光仪可以用来测定叶绿素荧光。
1.续激发式荧光仪(如PEA),必须将测 定叶片在避光下测定,在照光条件下,仪器 无法区分叶绿素荧光和自然光中与荧光波长 相同的红光和远红光。
但是这类荧光仪有很高的分辨率,每秒 钟能够测定10万次荧光变化,因此是研究光 合机构中电子传递瞬间变化的有力工具。
t (Fs)
主要荧光参数及其意义
Fo: 初始荧光产量(Original fluorescence yield ) 也 称基础荧光,是PSⅡ反应中心(经过充分暗适 应以后)处于完全开放状态时的初始荧光产量。 Fm:最大荧光产量(Maximal fluoreseence yield ), 是PSⅡ反应中心完全关闭时的荧光产量。通常叶片 经暗适应20min后测得。 Fv=Fm-Fo:可变荧光,反映PSⅡ的电子传递最大潜 力。经暗适应后测得。
Fv/Fm:暗适应下PSⅡ反应中心完全开放时的最大 光化学效率,反映PSⅡ反应中心最大光能 转换效率。
Fv/Fo:代表PSⅡ潜在光化学活性,与有活性的反 应中 心的数量成正比关系。
Fo’: 光适应下初始荧光。
Fm’: 光适应下最大荧光。

持绿性小麦抗旱生理机制研究进展

持绿性小麦抗旱生理机制研究进展

持绿性小麦抗旱生理机制研究进展作者:邢丽红张成兵张先平龚亚丽张星李一博陈浩杨斌来源:《安徽农学通报》2016年第10期摘要:该文从持绿小麦抗旱生理结构特异性和持绿小麦生理生化反应特异性2个方面论述了持绿性小麦抗旱生理机制,以期为小麦持绿性材料的筛选及抗旱育种提供参考。

关键词:小麦;持绿;抗旱性;研究进展中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)10-0036-031 前言小麦(Triticum aestivum L.)是我国主要的粮食作物之一,其种植面积和总产量仅次于水稻和玉米,小麦的农业生产对我国农业发展起着重要的作用[1]。

小麦扬花至成熟这一时期即为灌浆期,在灌浆期如遇干旱胁迫,会导致叶片等光合器官失绿早衰,造成光合时间与光合效率降低,最终严重影响小麦产量形成[2]。

持绿性(stay green)是指小麦叶片在生育后期保持绿色,减缓衰老与黄化,延长光合作用的特性[3]。

大量相关研究结果表明:持绿性能够延迟光合器官的衰老,增加光合时间,提高光合效率[4-6],从而与作物产量具有显著正相关性[7,8]。

持绿小麦具有较高的叶片含水量、穗粒重、千粒重、灌浆速率等产量性状,因而能够较普通小麦品种得到更高的产量[9,10]。

亦有研究证实持绿可以提高作物对干旱[11]、高温[12,13]、盐碱化[14]、斑枯病[15]等非生物胁迫与生物胁迫的抗逆性。

鉴于此,对持绿小麦抗旱生理机制研究进展进行剖析,对于小麦抗旱品种选育具有重要的指导意义。

2 持绿小麦抗旱生理结构特异性研究进展2.1 持绿小麦与非持绿小麦的叶绿体结构差异叶绿体是植物进行光合的主要场所,当小麦叶片衰老时,光合作用能力衰退,叶绿体数量、形态以及其结构的完整性也随之发生变化[24]。

植物衰老初期,叶肉细胞叶绿体变小,基粒、核糖体数量减少,嗜峨颗粒增多,液泡增大;而在衰老后期基粒类囊体膜破裂,内质网、线粒体与高尔基体逐渐消失,叶绿体结构破坏。

小麦叶片衰老过程中叶绿体超微形态观察

小麦叶片衰老过程中叶绿体超微形态观察

小麦叶片衰老过程中叶绿体超微形态观察
姬生栋;夏民;徐存拴;李庚午
【期刊名称】《电子显微学报》
【年(卷),期】2001(20)4
【摘要】@@ 植物衰老是一个复杂的生物学现象,人们试图通过各种手段从多角度来揭示这一生命的秘密[1,2].植物叶片衰老过程中细胞及细胞器超微结构变化的形态学研究,可以直观反映叶片衰老时结构与功能之间的关系.有报道认为,叶绿素的逐渐消失也是叶片衰老的最明显表现之一[4],本文对含有叶绿素的叶绿体在小麦旗叶衰老过程中超微形态是如何变化进行研究,旨在从形态学角度揭示小麦旗叶衰老规律提供又一重要指标.
【总页数】2页(P513-514)
【作者】姬生栋;夏民;徐存拴;李庚午
【作者单位】河南师范大学生命科学学院,;河南师范大学生命科学学院,;河南师范大学生命科学学院,;河南师范大学生命科学学院,
【正文语种】中文
【中图分类】Q94
【相关文献】
1.土壤水分胁迫对冬小麦叶片渗透调节及叶绿体超微结构的影响 [J], 武玉叶;李德全
2.银杏叶片生长和衰老过程中叶绿体超微结构的变化 [J], 杨贤松
3.小麦叶片衰老的超微立体学研究及6-苄氨基嘌呤的作用 [J], 孙振元;段留生
4.小麦叶片叶绿体超微结构观察 [J], 吴沅英;胡冰;马国英;刘红霞
5.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], 魏晓东;陈国祥;徐艳丽;雷华;施大伟
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NO在光延缓小麦离体叶片衰老中的作用及机制研究

NO在光延缓小麦离体叶片衰老中的作用及机制研究

NO在光延缓小麦离体叶片衰老中的作用及机制研究植物的衰老(senescence)是指一个器官或整个植株生理功能逐渐衰退,最终自然死亡的过程。

叶片衰老是植物叶片发育的最后阶段,由于延缓叶片衰老具有重要应用价值,因而前人对叶片衰老的调控及其机制进行了广泛的研究。

光具有显著延缓叶片衰老的作用,这一方面与其影响光合作用有关,另一方面也与光信号在调节衰老中有重要作用有关,然而目前关于光延正缓叶片衰老的信号传导途径却知之较少。

外源一氧化氮(nitric oxide,NO)处理可以提高抗氧化酶的活性,降低叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的水平,进而延缓植物组织的成熟和衰老。

尽管前人的研究已表明光能延缓植物衰老,NO也能延正缓植物的衰老,但在光延缓植物叶片衰老的过程中是否有NO的参与及其作用机制如何均未见报道。

本论文以小麦离体叶片为材料,通过对植物离体叶片进行光照处理的同时添加NO清除剂血红蛋白(hemoglobine,Hb)、硝酸还原酶(nitratereductase,NR)抑制剂钨酸钠(sodium tungstate,Na<sub>2</sub>WO<sub>4</sub>)和一氧化氮合酶(nitric oxidesynthase,NOS)抑制剂N<sup>G</sup>-氮-L-精氮酸-甲酯(N<sup>G</sup>-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME)来调控叶片内源NO水平,研究其对叶片衰老相关指标的影响;同时利用NO专一性荧光探针DAF-2DA标记叶片NO,并通过激光扫描共聚焦显微镜技术直接显示光延缓叶片衰老的过程中叶片内源NO水平的变化,旨在揭示光延缓叶片衰老过程中NO的作用及其机制以及NO的酶学来源途径。

该研究不仅对阐明光延缓叶片衰老的信号转导机制具有重要的理论意义,还能进一步丰富和完善NO在植物中的作用,同时也对农业生产具有一定的指导价值。

叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定中的应用

叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定中的应用

麦类作物学报叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定中的应用黄有总张国平浙江大学农学系杭州广西大学农学院南宁摘要在介绍叶绿素荧光诱导动力学原理的基础上综述了叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定上应用的有关研究结果通过分析叶绿素荧光参数与发芽率产量等农艺指标及脯氨酸细胞膜稳定性等生理指标的相关关系指出叶绿素荧光参数可以作为麦类作物耐盐品种筛选的指标并就该技术的优点及其实际应用中应注意的问题进行了讨论关键词麦类作物耐盐叶绿素荧光鉴定中图分类号文献标识码文章编号叶绿素荧光诱导现象于世纪年代被发现以后叶绿素荧光测定技术逐渐成为农业领域的一项热门技术已广泛应用于农业生产和科研尤其是在鉴定作物的耐逆境能力如耐寒性耐热性耐旱性耐污染以及耐等方面的应用日渐增多在耐盐性鉴定方面也显示出较好的应用前景麦类作物是全球栽培面积最大的重要粮食饲料和工业原料作物在种间及种内不同基因型间耐盐性存在着很大的差异利用叶绿素荧光测定技术筛选麦类作物的耐盐性研究起步相对较早而且现有研究结果比较一致即认为该方法快速可靠但是为了提高筛选的准确性在测定的过程中应注意一些问题和控制相关的测定条件本文在介绍叶绿素荧光诱导动力学原理的基础上综述了叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定上的应用研究旨在全面认识该项技术推动其广泛应用叶绿素荧光诱导动力学原理某些分子在吸收光量子后轨道电子从基态跃迁到激发态由于一部分能量以振动能等形式丢失电子通过振动回到较低的能级当电子从最低振动能级返回基态时会有能量以荧光的形式放出光合器官中的叶绿素具有发射荧光的特性叶片在经过暗适应并照光以后就发出很弱的红色荧光荧光发射强度随时间而变化的过程就是叶绿素荧光诱导动力学曲线或称为效应典型的叶绿素荧光诱导动力学曲线的变化过程可以分为各个特征相有时在和之间还可辨认出一个拐点称为相图在照光瞬间荧光迅速地升到这部分荧光称为初始荧光因为它比较恒定与光化学无关在一定程度上可反映光系统的活性甚至叶绿素含量以后减速以毫秒级上升到形成一平缓台阶经过短暂停滞阶段然后大幅上升在几秒内达到峰值表示电荷分离证明是有功能的的持续时间增加表明水裂解反应受损害从而到达反应中心的电子数减少的收稿日期修回日期作者简介黄有总男博士研究生研究方向为作物逆境分子生理与调控研究图 叶绿素荧光诱导动力学曲线 变化反映出水裂解而释放的电子使原初电子受体 不断进一步还原和累积的过程 其上升速率与光合放氧有关若激发光足够强 接近最大荧光即为可变荧光 随光合活性而变化 它的变化主要取决于 的氧化还原状态 当 处于还原状态 荧光升高 若 全部处于还原状态 关闭 荧光产量最大 氧化态 是荧光淬灭剂 若 完全处于氧化状态 开放 荧光产量最小在叶绿体中加入二氯苯 二甲基脲 打断 与质体醌 之间的电子传递 暗适应后再照光可测 和 的荧光变化 是最大光化学量子产量 反映 反应中心的最大光能转换效率 在叶片暗适应 后测得 非胁迫条件下该参数的变化极小 不受物种和生长条件的影响 胁迫条件下该参数明显下降 以后的荧光衰减称为荧光淬灭 的变化原因仍不十分清楚 叶绿素荧光参数与麦类作物耐盐性叶绿素荧光动力学技术在测定叶片光合作用过程中光系统对光能的吸收 传递 耗散 分配等方面具有独特的作用 与表观性 的气体交换指标相比较 叶绿素荧光参数更具有反映 内在性 的特点 叶绿素荧光诱导动力学曲线 的变化说明 与 之间的电子传递 的变化是光合活性或 固定潜力的指标 所以 体内叶绿素荧光变化与光合作用中的各种反应紧密相连 任何环境因素对光合作用某些过程的影响都可通过叶绿素荧光的测定以某些荧光参数的变化反映出来 盐胁迫使叶片中的离子平衡及细胞结构遭到破坏 毒性物质产生 叶绿素活性和光酶活性下降 叶绿素荧光技术应用于麦类作物耐盐品种筛选的原理就是盐胁迫对光合作用产生影响从而改变叶绿素荧光参数和 研究了叶绿素荧光和麦类作物耐盐性的关系 发现盐处理使大麦叶片在达到最大荧光产量后加速淬灭 而后 等 发现盐胁迫使大麦叶片叶绿素荧光诱导曲线缓慢部分 尤其是 比值降低等 对小麦耐盐品种 和盐敏感品种 进行不同浓度盐处理 周后测定其叶绿素荧光 结果发现 的最大荧光诱导率和淬灭率的降低幅度显著大于据此他认为最大荧光诱导率和淬灭率可以作为筛选耐盐小麦基因型指标 等 研究认为 盐胁迫下大麦叶片的叶绿素荧光参数表现因品种的耐盐性不同而异 盐敏感品种的叶绿素荧光诱导曲线变化大于耐盐品种 并指出叶绿素荧光尤其是 荧光诱导动力曲线 点的相对荧光如 可作为筛选耐盐大麦基因型的指标 同时 他们还利用和叶绿素荧光技术对 个大麦品种的耐盐性进行了鉴定 三种鉴定方法的结果基本一致此外 盐胁迫条件下叶绿素荧光参数的变化还与麦类作物其它耐盐指标有密切的相关性 冯立田等 测定了一些大麦栽培品种在盐胁迫环境下的叶片荧光参数 并同时分析了种子的萌发率和叶组织相对电导率 发现它们之间存在着显著的相关 如萌发率与 的相关系数为 与 的相关系数为 与 的相关系数为 叶组织相对电导率与和 的相关系数分别为和 等 发现 盐胁迫下面包小麦和硬质小麦不同基因型的荧光参数 随盐度增加而降低 但盐敏感型比耐盐型降低幅度更大 比值与盐敏感指数及脯氨酸含量显著相关等 研究了不同耐盐特性的小麦基因型在盐胁迫环境下的光系统 相对活性及细胞膜稳定性 发现两者有明显的相关性 而细胞膜稳定性则是已被广泛认可并普遍用于筛选麦类作物耐盐品种的生理指标 尽管叶绿素荧光参数与麦类作物其它耐盐生理指标如叶片相对含水量 细胞 丙二醛 多胺 甜菜碱等的相关性尚未有研究报道 但现有的研究结果表明 可以用盐胁迫环境下的叶绿素荧光参数变化来筛选麦类作物的耐盐基因型! ! 期黄有总等 叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定中的应用麦类作物学报卷叶绿素荧光测定技术筛选耐盐基因型的优点及应注意的问题光能被植物色素系统吸收后可能有几种命运用于光化学反应以荧光形式耗散丢失于其它过程以热辐射等形式消失色素发射荧光的能量与用于光合作用的能量是相互竞争的这就是叶绿素荧光常常被作为光合作用无效指标的依据传统的作物耐盐品种筛选方法是产量比较法但这种方法比较繁杂而且用时也很长其它的生理指标如细胞膜脂过氧化游离脯氨酸等的测定对实验材料损伤大而碳同位素辨别率指标的可靠性也还有争议叶绿素荧光则可以直接反映光合系统中众多的光物理和光化学反应特性并且能在短时间内筛选大量的基因型是一种快速灵敏无伤害的检测方法尽管在其它植物上有研究认为盐胁迫对光系统活性如等无影响但在麦类作物中的研究是比较一致的即认为叶绿素荧光参数的变化与麦类作物耐盐性密切相关但在实际应用时在测定叶绿素荧光的过程中要考虑到盐处理的种类浓度时间以及暗适应时间光照强度叶片部位环境条件等各种因素由于对叶绿素荧光的影响比和强所以在含有多种离子的盐碱土或培养液中电导度和作物叶绿素荧光参数的变化不一定有相关性叶绿素荧光诱导曲线的变化是在盐和强光的共同作用下产生的因此进行盐处理的叶片还需要强光照射以上暗适应时间大约暗适应时间过短会影响测定结果取样时应选幼嫩的叶片叶绿素荧光测定中最难确定的是和目前的荧光诱导动力学仪器测出的并非严格意义上的初始及最大荧光但测定结果可以满足一般生理实验的需求具有很强的实用价值随着叶绿素荧光参数受盐胁迫变化机理研究的不断深入和测量仪器的不断改进叶绿素荧光技术将会更普遍地应用在麦类作物耐盐品种的筛选工作中参考文献h kk余叔文汤章城植物生理与分子生物学北京科学出版社张守仁叶绿素荧光动力学参数的意义及讨论植物学通报WY kT C CkH d C冯立田赵可夫活体叶绿素荧光与耐盐作物筛选山东师大学报自然科学版kkW Q Q李树华米海莉许兴等不同小麦品种系对盐碱胁迫的生理及农艺性状反应麦类作物学报中国科学院上海植物生理研究所上海市植物生理学会现代植物生理学实验指南北京中国科学出版社叶绿素荧光测定技术在麦类作物耐盐性鉴定中的应用作者:黄有总, 张国平作者单位:黄有总(浙江大学农学系,杭州,310029;广西大学农学院,南宁,530005), 张国平(浙江大学农学系,杭州,310029)刊名:麦类作物学报英文刊名:JOURNAL OF TRITICEAE CROPS年,卷(期):2004,24(3)被引用次数:21次1.Rizza F;Pagani D;Stanca A M Use of chlorophyll fluorescence to evaluate the cold acclimation and freezing tolerance of winter and spring oats[外文期刊] 2001(05)2.Khanizadeh-S;DeEll-J Chlorophyll fluorescence:a new technique to screen for tolerance of strawberry flowers to spring frost 2001(03)3.Simillie R M;Ribbons G C Heat tolerance and heat hardening in crop plants measured bychlorophyll fluorescence[外文期刊] 19814.Dusan L;Petr I High-temperature induced chlorophyll fluorescence changes in barley leaves 19975.Mescht-A-van-der;De-Ronde JA Chlorophyll fluorescence and chlorophyll content as a measure of drought tolerance in potato[外文期刊] 1999(09)6.Dan T V;Krishnaraj S;Saxena P K Metal tolerance of scented geranium (Pelargoniumsp.Frensham):effects of cadmium and nickel on chlorophyll fluorescence kinetics[外文期刊] 2000(01) 7.Soja G;Pfeifer U;Soja A M Photosynthetic parameters as early indicators of ozone injury in apple leaves[外文期刊] 1998(4)8.Misra A N;Srivastava A;Strasser R J Utilization of fast chlorophyll a fluorescence technique in assessing the salt/ion sensitivity of mung bean and Brassica seedlings[外文期刊] 2001(09)9.Percival G C;Fraser G A Measurement of the salinity and freezing tolerance of Crataegus genotypes using chlorophyll fluorescence[外文期刊] 2001(05)10.余叔文;汤章城植物生理与分子生物学 199911.张守仁叶绿素荧光动力学参数的意义及讨论[期刊论文]-植物学通报 1999(04)12.Downton W J S;Millhouse J Chlorophyll fluorescence and water relations of salt-stressed plants 1985(03)13.Moraels F;Abadia A;Gomez Aparis J Effects of combined NaCl and CaCl2 Salinity on photosynthetic parameters of barley grown in nutrient solution 199214.KrishnaRaj S;Mawson B T;Yeung E C Utilization of induction and quenching kinetics ofchlorophyll a fluorescence for in vivo salinity screening studies in wheat (Triticum aestivum vars.Kharchia-65 and Fielder) 1993(01)15.Belkhodja-R;Morales-F;Abadia-A Chlorophyll fluorescence as a possible tool for salinity tolerance screening in barley (Hordeum vulgare L.) 1994(02)16.冯立田;赵可夫活体叶绿素荧光与耐盐作物筛选 1997(04)17.Mekaoui M E;Monneveux P;Damania A B Chlorophyll fluorescence as a predictive test for salt tolerance in cereals:preliminary results on durum wheat 198918.Veli CO;Huseyin AO;Syed MSN Photosystem Ⅱ and cellular membrane stability evaluation inhexaploid wheat seedlings under salt stress conditions 2000(02)19.E Brugnoli;O Bjorkman Growth of cotton under continuous Salinity stress:influence on allocation pattern,stomatal and non-stomatal components of photosyntheses and dissipation of excess light energy 199220.C M Lu;N W Qiu;Q T Lu Does salt stress lead to increased susceptibility of photosystem Ⅱ to photoinhibition and changes in photosynthetic pigment composition in halophyte suaeda salsa grown outdoors 200221.李树华;米海莉;许兴不同小麦品种(系)对盐碱胁迫的生理及农艺性状反应[期刊论文]-国外农学--麦类作物2000(04)22.中国科学院上海植物生理研究所;上海市植物生理学会现代植物生理学实验指南 19991.张韬.张幸福.ZHANG Tao.ZHANG Xin-fu甘肃中部引黄灌区土壤盐分对几种作物生长的影响[期刊论文]-甘肃农业大学学报2005,40(5)2.段显德.周波.杨国会.陆静梅玉米耐盐性研究[期刊论文]-通化师范学院学报2001(2)3.张绪成.上官周平.ZHANG Xu-cheng.SHANGGUAN Zhou-ping施氮对旱地不同抗旱性小麦叶片光合色素含量与荧光特性的影响[期刊论文]-核农学报2007,21(3)4.周桂莲《麦类作物学报》论文写作要求[期刊论文]-麦类作物学报2006,26(5)5.刘忠荣.樊钦平.李祥.武卫华.袁晓春.薛梅.刘磊.陈屏昭.LIU Zhong-rong.FAN Qin-ping.LI Xiang.WU Wei-hua.YUAN Xiao-chun.XUE Mei.LIU Lei.CHEN Ping-zhao叶绿素荧光动力学参数对亚硫酸氢钠生理响应研究进展[期刊论文]-广东农业科学2011,38(9)6.庄立琨.李文矫.刘华波.周诺贝.邱念伟叶绿素荧光技术在快速检测油菜新鲜度中的应用[期刊论文]-现代农业科技2008(14)7.谢林灵.姚建阳.XIE Lin-ling.YAO Jian-yang靛酚蓝分光光度法测定室内空气中氨含量的应用研究[期刊论文]-工程质量A版2008(8)8.叶萌.赵敏.万雪琴.张泽锦.刘轩.YE Meng.ZHAO Min.WAN Xue-qin.ZHANG Ze-jin.LIU Xuan用气体交换和叶绿素荧光法研究黄柏剥皮后的再生机理[期刊论文]-核农学报2008,22(3)9.彭建云.綦翠华.陈敏.阎留华.范海.王宝山盐处理对不同抗盐性小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响[期刊论文]-安徽农业科学2008,36(10)10.高树仁.崔美燕.Gao Shuren.Cui Meiyan玉米苗期耐盐性的遗传分析[期刊论文]-黑龙江八一农垦大学学报2009,21(6)1.李青云.葛会波.胡淑明.王惠英.高红亮外源钙对盐胁迫下草莓叶绿素荧光参数的影响[期刊论文]-沈阳农业大学学报 2006(3)2.陈书秀.梁英.王虎.王汝洲盐度对盐生杜氏藻叶绿素荧光参数的影响[期刊论文]-科技创新导报 2010(23)3.彭建云.綦翠华.陈敏.阎留华.范海.王宝山盐处理对不同抗盐性小麦幼苗叶绿素荧光参数的影响[期刊论文]-安徽农业科学 2008(10)4.徐呈祥.刘友良.马艳萍硅对盐胁迫下库拉索芦荟叶绿素荧光参数和叶绿体超微结构的影响[期刊论文]-园艺学报 2007(4)5.宰学明.郝姗姗.邵志广.郝振萍摩西球囊霉对NaCl胁迫下竹柳苗叶绿素含量和荧光参数的影响[期刊论文]-江苏农业科学 2013(8)。

不同衰老类型小麦品种在衰老过程中光合特性的变化

不同衰老类型小麦品种在衰老过程中光合特性的变化

2 T eFr ntueo caor h ,O Qndo2 66 , hn ; .h i t st f enga y S A, iga 60 1 C i s I it O p a 3 C l g f i c ne ,Sadn g cl r n e i ,Ti n 2 1 1 , hn ) . o eeo f Si cs hn ogA r ut a U i r t a a 7 0 8 C ia l Le e i u l v sy
系。
关 键 词 : 麦 ; 片 衰 老 ; 合 特性 小 叶 光 中 图 分 类 号 :5 2 1 ¥1. 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 0—7 9 (0 6 0 0 1 —0 10 0 1 20 )3— s nt e i a e o o o y h tc Cha a t rsi s i W h a re is wih Di e e t r c e itc n e tVa ite t f r n S ne c n e t p rng Na ur l S ne c n e e s e c ・y e Du i t a e s e c
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华 北 农 学 报 ・ 0 6, 1 3 : — 20 2( ) 1 1 3 5
不 同衰 老 类 型 小 麦 品种 在 衰 老 过 程 中光 合 特 性 的 变 化
摘要 : 以衰 老 类 型不 同 的 两个 小 麦 品 种 鲁 麦 L 4和 9 5 3 为 材 料 , 究 了 不 同衰 老 类 型 小 麦 品 种 在 衰 老 的 过 程 1 30 1 研
中 光 合 特 性 的 变 化 。结 果 表 明 : 自开 花 至 成 熟 期 , 麦 L4小 麦 叶 片 光 合 速 率 、 绿 素 含 量 、 溶性 蛋 白含 量 及 光 能 转 鲁 1 叶 可 化 效 率 的 下 降 速 度 均 明 显 快 于 小 麦 品种 953 , 是 各 相 关 参 数 降 低 的 起 始 时 间 不 同 , 30 1但 自开 花 后 3 麦 L4的 叶 片 0d鲁 1 已 经 开始 干枯 , 953 小 麦 品种 到成 熟 时 大 部 分 叶 片 还 保 持 绿 色 , 明 小 麦 叶 片 早 衰 与 光 合 能 力 的 下 降 有 密 切 关 而 30 1 说

小麦旗叶叶片不同部位叶绿素分布差异的研究

小麦旗叶叶片不同部位叶绿素分布差异的研究

小麦旗叶叶片不同部位叶绿素分布差异的研究随着全球气候变化和粮食生产需求的不断增加,了解作物的生理特性和光合作用机制,对于优化农业生产和提高粮食产量具有重要意义。

叶绿素是植物光合作用的关键分子之一,它可以吸收阳光能量并转化为植物生长所需的有机物质。

本研究以小麦为研究对象,通过比较不同部位叶片的叶绿素含量和组成,探讨小麦叶绿素在旗叶叶片中的分布差异。

实验采用了田间试验和室内荧光光谱测量两种方法。

田间试验中,我们选取了小麦不同发育阶段的旗叶叶片,分别从叶尖、中部和基部取样,测定叶绿素a、b和总叶绿素含量,并计算叶绿素a/b比值。

结果显示,在早期生长阶段,小麦旗叶叶片中叶绿素含量高,叶绿素a/b比值低,表明叶片处于光合作用的高峰期,将阳光能量充分利用转化为有机物质。

随着生长的进展,叶片的光合作用逐渐趋于稳定,叶绿素含量逐渐降低,叶绿素a/b比值升高。

室内荧光光谱测量使用荧光成像技术及荧光参量Fv/Fm、PI、ETR等对不同部位叶片的光合效率、叶绿素含量和组成等进行分析。

结果显示,旗叶叶片中心部位的叶绿素含量最高,周围部位逐渐降低,基部最低。

叶片中心部位的光合效率也最高,表明光合作用在叶片中心部位较为活跃。

叶片周围部位的光合效率稍低,可能是由于光能的扩散范围受到周围组织的影响。

基部的叶绿素含量和光合效率均较低,可能受到光线照射不足的影响。

总体来说,小麦旗叶叶片中叶绿素含量和分布存在一定的差异。

在叶片中心部位叶绿素含量和光合效率均较高,周围和基部叶绿素含量和光合效率较低。

了解这些生理特性,可以为小麦种植管理和农业生产提供重要的参考依据。

小麦叶片衰老因素的研究进展与展望

小麦叶片衰老因素的研究进展与展望

小麦叶片衰老因素的研究进展与展望
靳奇峰;牛俊义
【期刊名称】《甘肃农业科技》
【年(卷),期】2003(000)002
【摘要】对小麦叶片衰老过程中生理指标、内源激素变化及环境因子对叶片衰老的影响及衰老机理的多年研究结果进行了综合分析,为理论和实践中延缓小麦叶片衰老、提高产量提供了依据,并对其研究前景进行了展望.
【总页数】3页(P17-19)
【作者】靳奇峰;牛俊义
【作者单位】甘肃农业大学农学院,甘肃,兰州,730070;甘肃农业大学农学院,甘肃,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】S512.1;Q419
【相关文献】
1.持绿型小麦叶片衰老和叶绿素荧光特征的研究 [J], 武永胜;薛晖;刘洋;龚月桦
2.干旱条件下不同温度型小麦叶片衰老的表观性状研究 [J], 拉巴扎西
3.冬小麦叶片持绿能力及其衰老特征研究 [J], 薛晖;贾丽;龚月桦;刘赢洲;吴养会
4.干旱条件下不同温型小麦叶片衰老与活性氧代谢特性的研究 [J], 冯佰利;高小丽;王长发;张嵩午;李生秀
5.不同栽培模式下冬小麦叶片衰老与活性氧代谢研究 [J], 鱼欢;冯佰利;张英;刘鹏涛;何永艳;代惠萍;李生秀
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“持绿型”小麦开花后旗叶的生化、光合及叶绿素荧光特性研究的开题报告

“持绿型”小麦开花后旗叶的生化、光合及叶绿素荧光特性研究的开题报告

“持绿型”小麦开花后旗叶的生化、光合及叶绿素荧光特性研究的开题报告一、研究背景和意义小麦是世界上最重要的粮食作物之一,其生长发育过程中光合作用的效率对于产量和品质影响极大。

近年来,随着环境污染的严重程度加剧,农业生产遭受了严重的影响,因此开发新的耐污染品种,提高小麦的抗逆性,具有重要的实际意义。

“持绿型”小麦是指在生命周期中旗叶持续保持绿色,与传统的小麦在开花后旗叶凋零不同。

研究表明,“持绿型”小麦的光合速率比传统小麦快2倍以上,小麦籽粒产量和品质也较传统变异系的小麦高。

因此,研究“持绿型”小麦的生化、光合及叶绿素荧光特性,对于了解其高效光合作用机制,推广该品种的种植具有十分重要的意义。

二、研究目的和方法1. 目的:(1)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的生化特性;(2)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的光合特性;(3)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的叶绿素荧光特性。

2. 方法:(1)采集“持绿型”小麦开花后旗叶样品,进行总蛋白、可溶性糖、可溶性蛋白、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等相关生化指标的测定,以探究“持绿型”小麦对逆境的响应机制;(2)采用植物测定系统(LI-COR 6400)测定“持绿型”小麦开花后旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合特性指标;(3)利用荧光成像系统(Imaging-PAM)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的叶绿素荧光特性,包括PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII 有效光化学效率(ΦPSII)、非光化学猝灭(NPQ)和电子传递速率(ETR)等。

三、研究内容和预期结果1. 研究内容:(1)对“持绿型”小麦开花后旗叶的生化特性进行测定,研究其对逆境的响应机制;(2)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的光合特性,探究其高效光合作用的机制;(3)研究“持绿型”小麦开花后旗叶的叶绿素荧光特性,分析其光合作用效率的变化。

两种筋型冬小麦品种旗叶叶绿素含量和衰老生理性状比较

两种筋型冬小麦品种旗叶叶绿素含量和衰老生理性状比较

两种筋型冬小麦品种旗叶叶绿素含量和衰老生理性状比较杨文平;王春虎;王玉帅【摘要】以黄淮流域大面积推广的强筋型冬小麦品种郑麦366和中筋型冬小麦品种矮抗58为试验材料,分别测定其旗叶中叶绿素和丙二醛的含量.结果表明:随着小麦生育期的推进,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量的变化规律大体一致,均呈现先上升后下降的趋势,花期达到最大值;在生育前期,郑麦366的3种色素含量均高于矮抗58,而到生育后期则相反;花后20 d,两个品种旗叶中丙二醛含量均急剧增加,但郑麦366增加得更快.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2011(038)024【总页数】3页(P9-11)【关键词】冬小麦;筋型;叶绿素含量;衰老【作者】杨文平;王春虎;王玉帅【作者单位】河南科技学院农学系,河南新乡 453003;河南科技学院农学系,河南新乡 453003;河南科技学院农学系,河南新乡 453003【正文语种】中文【中图分类】S512.1+1光合作用是小麦产量形成的基础,一般通过环境条件与农艺措施改变绿叶器官的光合性能从而影响光合产物的运转、积累,最终影响小麦产量。

叶片是进行光合作用的主要器官,而光合作用主要靠叶绿素来完成[1-6]。

绝大部分叶绿素a和全部叶绿素b具有收集和传递光能的作用,少数特殊状态的叶绿素a有将光能转化为电能的作用。

类胡萝卜素也有收集、传递光能的作用,此外,还有防护叶绿素免受多余光伤害的作用[7]。

因此,叶绿素含量的变化对小麦干物质积累和产量形成都有一定意义。

小麦叶片中叶绿素含量的高低是反映其光合能力的重要指标之一,研究表明,小麦旗叶中的叶绿素含量与其净光合强度呈显著正相关[8]。

本试验对两种筋型冬小麦品种叶片中的叶绿素含量及光合速率进行比较,以期为培育高产、高光效冬小麦品种提供理论依据。

1 材料与方法1.1 试验地概况试验地点为河南科技学院试验农场,试验区土质为潮土,前茬为玉米,0~30 cm土层的土壤养分含量为:有机质 15.9 g/kg、全氮 0.96 g/kg、碱解氮 73.3mg/kg、速效磷65.4 mg/kg、速效钾 97.2 mg/kg。

衰老叶片叶绿素荧光动力学变化及6-BA延缓衰老的机理研究

衰老叶片叶绿素荧光动力学变化及6-BA延缓衰老的机理研究

衰老叶片叶绿素荧光动力学变化及6-BA延缓衰老的机理研究宋纯鹏;梅慧生;储钟稀
【期刊名称】《北京大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1991(27)6
【摘要】观测了离体小麦叶片衰老进程中685nm光诱导荧光动力学的变化,发现曲线的第二峰首先消失,F_v(F_p-F_t)、F_p-F_t和F_v/F_o比值迅速下降,达最大荧光P点的时间缩短。

推测衰老叶片中PQ分子数目的减少是光合能力丧失的主要原因。

用6-BA处理叶片,阻止了F_v和F_v/F_o比值的下降,与对照相比,衰老第三天仍保持第二峰;此外,核黄素使第二峰消失,而核黄素+BA与BA效果相似;同时叶片衰老时SOD活性的下降和膜脂过氧化作用均被延缓,据此探讨了BA作为自由基清除剂延缓叶片衰老的可能机理。

【总页数】7页(P700-706)
【关键词】叶片;衰老;叶绿素;荧光动力学
【作者】宋纯鹏;梅慧生;储钟稀
【作者单位】北京大学生物学系;中国科学院北京植物研究所
【正文语种】中文
【中图分类】Q945.174
【相关文献】
1.小麦叶片逆向衰老中叶绿素及荧光参数的变化 [J], 白月梅;黄薇;张邦杰;胡景江;苗芳
2.银杏叶片衰老过程中的叶绿素荧光动力学 [J], 杨贤松;谢海伟;柯春林;吕超田;田
长城;许晖
3.乙烯诱导衰老过程中大豆叶片快速叶绿素荧光诱导动力学和PSⅡ光化学特征 [J], 吴锡冬;代金明;孙宁;李鹏民;高辉远
4.低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化 [J], 李瑞;周玮;陆巍
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小麦叶绿素酶基因家族的鉴定及其叶绿素降解过程中的功能预测

小麦叶绿素酶基因家族的鉴定及其叶绿素降解过程中的功能预测

激光生物学报ACTA LASER BIOLOGY SINICAVol. 31 No. 1Feb. 2022第31卷第1期2022年2月收稿日期:2021-10-28;修回日期:2021-12-22。

基金项目:山西省研究生创新项目(2020SY 212);山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室自主研发项目(202002-2);国家自然科学基金项目(31671607)。

作者简介:晋秀娟,硕士研究生。

* 通信作者:孙黛珍,教授,主要从事小麦遗传育种研究。

E-mail: sdz 64@ 。

小麦叶绿素酶基因家族的鉴定及其叶绿素降解过程中的功能预测晋秀娟1,2,孙丽丽1,2,赵 锴1,2,ISLAM Md Ashraful 1,2,卢 娟1,2,王曙光1,2,孙黛珍1,2*(1. 山西农业大学农学院,太谷 030 01;2. 省部共建有机旱作农业国家重点实验室(筹),太原 030031)摘 要:叶绿素酶(CLH )是植物叶绿素降解过程中的关键酶,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。

为了解小麦CLH 基因家族成员在叶绿素降解过程中的功能差异,本试验采用生物信息学分析方法和实时荧光定量PCR (qRT-PCR )技术对小麦CLH 基因家族进行鉴定和初步功能分析,结果表明:小麦中共鉴定到13个CLH 成员(TaCLH1~TaCLH13),分布在3A 、3B 、3D 、4B 、5A 、5D 、6A 、6B 和6D 染色体上;其中13个家族成员的启动子中均含有植物激素响应元件、环境胁迫响应元件和植物生长发育响应元件;分析TaCLHs 在不同组织和不同发育阶段中的表达模式发现,大部分成员在叶/嫩枝和穗中有表达;结合qRT-PCR 分析发现,TaCLHs 在不同的生长发育阶段参与叶绿素降解过程。

这些研究结果都为后续研究相关基因的功能奠定了基础。

关键词:小麦;CLH 基因家族;叶绿素降解;表达分析;qRT-PCR 中图分类号:S 512.1;Q 78 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1007-7146.2022.01.008Identification of CLH Gene Family and Functional Prediction ofChlorophyll Degradation in WheatJIN Xiujuan 1, 2, SUN Lili 1, 2, ZHAO Kai 1, 2, ISLAM Md Ashraful 1, 2, LU Juan 1, 2, WANG Shuguang 1, 2,SUN Daizhen 1, 2*(1. College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China; 2. The Provincial and Ministerial JointConstruction of the State Key Laboratory of Organic Dry Farming (in preparation), Taiyuan 030031, China)Abstract: Chlorophyllase is the key enzyme in plant chlorophyll degradation process and plays an important role in plantgrowth and development. To understand the functional differences of CLH gene family members in wheat during chlorophyll degradation, the bioinformatics analysis method and real-time fluorescence quantitative (qRT-PCR) technology were used to identify and analyze the CLH gene family in wheat. The results showed that 13 TaCLHs (TaCLH1 ~ TaCLH13) were identi-fied in wheat genome and distributed on chromosomes 3A, 3B, 3D, 4B, 5A, 5D, 6A, 6B and 6D. The promoter regions of Ta-CLHs contained plant hormone response elements, environmental stress response elements and plant growth response elements. Analysis of TaCLHs expression patterns in different tissues and different developmental stages showed that most of the mem-bers expressed in leaves/shoots and panicles. In addition, qRT-PCR analysis showed that TaCLHs were involved in chlorophyll degradation at different growth stages, which laid the foundation for further study of CLH gene function in wheat.Key words: wheat; CLH gene family; chlorophyll degradation; expression analysis; qRT-PCR (Acta Laser Biology Sinica , 2022, 31(1): 050-060)1第1期叶绿素(chlorophyll,Chl)是植物进行光合作用的重要色素,其合成与降解在植株整个生育期内是一个动态过程。

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试 验采 用盆 栽 方 式 , 盆栽 所 用 土 采 用 当 地耕 作 层 0~2 m 中 壤 土 , 干 后 测 得 土 壤 含 水 量 为 0c 风
生 产 中 , 目测籽 粒 生 理成 熟 时 植 株 上 保 留 的绿 叶 可
数 目粗 略估计 品种 的 持绿 性 。对 小麦 而 言 , 理 成 生
绿 研 究 也 有 一 些 报 道 _2。 1 J I
l 材 料 与 方 法
1 1 试 验 材 料 .
本试 验于 20 07年 l 0月下旬 ~2 0 0 8年 7月 在西 北农林 科 技大 学试 验站 大型 防雨棚 内进 行 。供 试冬 小麦 品种 为小 偃 2 2号 ( Y 2 、 麦 6号 ( 6 、 X 2 )温 WM ) 豫 麦6 6号 ( M 6 、 Y 6 ) 潍麦 8号 ( WM8 。小 偃 2 ) 2是 非持 绿 型小 麦 品种 , 为陕 西省 大面积 栽培 品种 , 本试 验 以 小偃 2 2为对 照 。所 选 品种 中潍 麦 8号 ( 8 来 自 WM ) 山东潍 坊 , 麦 6 ( M 6 来 自河 南 兰 考 , 麦 6号 豫 6Y 6) 温 ( wM6 来 自河南 温 县 , 偃 2 ( Y 2 由西 北 农林 科 ) 小 2X 2) 技大学 农 学 院提 供 。WM6为 早 衰 型 品 种 , Y 2为 X 2
中图 分 类 号 :s 1 . 52 1 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 .6 12 1 0 .1 70 0 0 7 0 (0 0)4O 1 —6
在 禾 谷 类 作 物 中 , 人 对 持 绿 现 象 已进 行 不 少 前
报道, 目前在 大 田作 物 小麦 、 玉米 、 高粱 、 豆 、向 日 大 葵 等作 物上 均发 现 了保 绿 类 型 的 种 质或 品种 , 于 由 保 绿性 与高 产和抗 性 ( 如抗 旱 、 病 、 倒 等 ) 抗 抗 密切联 系, 国内外 育 种家 和 生理 学 家 非 常 注 重作 物 保 绿 性 的选 择¨ j 部 分 作 物 己 在 生 产 中广 泛 应 用 , 小 l , 如 麦、 玉米 _ 、 4 高梁 [ 大 豆【 等 。近年来 , 关小 麦持 J 、 J 有
现是 籽粒 腹 沟处 绿 色 消失 。小 麦 籽 粒 产 量 的 7 % 0

0 7 / g 全钾 10 gk 。 盆栽 所 用 塑 料 桶 直径 2 .0gk 、 . / g 3 c 深 2 m。每 桶 装 混 合 土 (0 干 土 与 3 %细 m, 4 c 7% 0 沙) .9k , 尿素 3 2g 盆 ; 酸 二 氢钾 ( H P 3 9 2 g 施 . / 磷 K 2O ) 18 / ( 料用量 依 据 当地 耕作 层 0~2 m中壤 .6g盆 肥 0a 土 占每 6 7m 的 公斤 量 及 每 67 m 施 用 氮磷 肥 量 6 2 6 2
第 2 卷 第 4期 8
21 0 0年 7月
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ag iu t r lRe e r h i h i Ar a rc lu a s a c n t e Ard e s
Vo 0
持 绿 型 小 麦 叶 片 衰 老 和 叶 绿 素 荧 光 特 征 的研 究
株 衰 老 进 程 。 T o a o a h把 持 绿 定 义 为 植 株 衰 h m sH w  ̄
老 相对 于正 常基 因型植 物较 为延 迟 J 3。作 物 的持绿 性 状受 基 因的控制 , 同作 物如 大豆 、 不 高粱 、 玉米 、 向 日葵 等 叶 片 的 持 绿基 因 遗 传 的方 式 存 在 明 显 的差 异l J 6 。持绿 的表 现型通 常 因突变 或 杂交产 生 。在
正常 品种 , WM8 Y 6 、 M 6为 持 绿 型 小 麦 品 种 。
12 试 验 设 计 .
持绿 是 指植物 衰 老延迟 , 子生理 正 常成熟 , 种 而
茎 秆和上 部 叶片仍 保持 绿色 , 活秆 成熟 ” 与 早衰 即“ ,
相 对应 。持 绿性 , 也称 保绿性 , 来描 述生 育后 期植 用
熟 期 是 指 籽 粒 干 物 质 累 积 达 最 大 的 时 候 , 外 观 表 其
2 3 田间 持 水 量 为 3 . % 。土 壤 基 础 养 分 含 量 . %, 04
为 : 机质 1 . / g 速 效氮 4 . g k 、 有 2 9g k 、 85m / g 速效磷 6 .
1 g k 、 效 钾 14 9 m / g 全 氮 1 0 / g 全 磷 /g速 m 5 . g k 、 .5g k 、
测 定 分 析 。结 果 表 明 : 绿 型 小 麦 的绿 叶 面积 显著 高 于 非 持 绿 型 小 麦 , 生 育后 期 下 降 缓 慢 ; 育 后 期持 绿 型 小 麦 持 且 生
叶 片 色 素含 量 降低 缓 慢 ; 着 生 育进 程推 进 , 麦 叶 片 丙 二醛 ( D 含 量 都 呈 上 升 趋 势 , 非 持 绿 型 小 麦 比 较 , 随 小 M A) 与 持
武永 胜 , 薛 晖 , 刘 洋 , 月桦 龚
( 北 农 林 科 技 大 学 生命 科学 学 院 , 西 杨 凌 720 ) 西 陕 110
摘 要 :选 用 4个 小 麦 品 种 对 其 开 花 后 绿 叶面 积 、 素 含 量 、 二醛 ( D 含 量 及 旗 叶 叶绿 素荧 光 参 数 进 行 了 色 丙 M A)
绿 型 小麦 M A上 升 缓 慢且 维 持 较低 水 平 ; 育 后期 持 绿 型 小 麦 叶 片 的 D 生 / 、 / 、P、P 、 T 明 显 高 于 非 q # Sl E R I 持 绿 型小 麦 , q 明 显低 于 非持 绿 型 小 麦 ; 绿 型小 麦产 量 较 高 , 获 指 数 大 。 总之 , 绿 型 小 麦 生 育 后 期 叶 片衰 而 Ⅳ 持 收 持 老 缓 慢 , 合 功 能维 持 时 间长 , 合 产 物 积 累 多 , 有 较 好 的 增 产 优 势 。 光 光 具 关 键 词 :小 麦 ; 绿 ; 叶面 积 ; 绿 素 荧 光 持 绿 叶
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