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《四川大学》 2007年
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暗处理对油菜子叶类囊体膜组分、光谱特性和光合相关基因转录的影响

付竞峰  
【摘要】: 光合作用是地球上规模最大的光化学反应,高等植物光能的捕获、传递和转化主要由位于叶片类囊体膜上的各种色素蛋白复合物来完成。光合生物通过光合器官的动态重组,对环境光强与光质的改变作出响应。弱光使植物有较低的Chl a/b比值,而暗处理会诱导植物进入衰老。叶片衰老是一系列复杂有序的过程,包括了叶绿素降解、光合活性降低、蛋白质降解,脂质过氧化反应增加,与衰老相关酶类活性的增强,最终导致叶片死亡。叶片光合能力的降低与卡尔文循环中酶活性降低、光系统Ⅰ和Ⅱ(PSⅠ和PSⅡ)催化光反应活性降低、叶绿体结构改变有关。叶片衰老是受基因调控的,也受环境因素(阴暗、缺水和低温等)的诱导。 我们对暗处理油菜类囊体膜的组分和光谱特性进行了研究。以不同发育时期的光照和暗处理蜀杂10号油菜子叶为材料,分析了色素、蛋白质和核酸含量的变化、类囊体膜光合色素组成;比较了类囊体膜光谱特性;用SDS-PAGE分析了类囊体膜多肽组成;通过半定量PCR分析了部分光合相关基因(psbA、rbcL、rbcS)在mRNA水平含量的变化。结果显示:蜀杂10号油菜正常光照子叶的鲜重和干重在处理5天时达到最大;色素、蛋白质含量持续增加;核酸含量持续减少。暗处理油菜子叶鲜重在处理前3天与光照子叶持平,3天后减少;干重在整个暗处理过程中没有增加;色素、蛋白质、核酸含量持续减少。光照油菜子叶类囊体膜蛋白随着生长时间的延伸其含量逐渐增加;油菜子叶在暗处理1天时,其类囊体膜蛋白含量有小幅增加,随后开始减少,到5天时降到最低值。与光照油菜子叶相比,遮光使同时期的暗处理油菜子叶类囊体膜光合色素Chla、Chl b和Car含量均减少;叶绿素捕光能力和受激发能力均下降;蛋白内源荧光明显异于正常油菜;类囊体膜蛋白组成也发生改变rbcL和rbcS基因的mRNA含量减少;psbA和Lhcb1基因的转录基本不受影响。总之,蜀杂10号油菜子叶在暗处理1天进入衰老开始阶段;暗处理3天左右进入缓衰期;5天时已进入衰老末期。暗处理使油菜子叶类囊体膜的组分急剧减少,光谱峰值显著降低,rbcS基因的转录锐减。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:Q945;Q943

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