收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片缺绿的生化机制探讨

吕明  
【摘要】: 高等植物中植株黄化(失绿)突变是比较常见的,由于突变基因直接或间接地影响了叶绿素的合成或降解,从而改变叶绿素含量,所以这类突变体也称为叶绿素缺乏突变体。植物叶绿素缺乏突变体不仅在研究植物的光合作用机理、叶绿素的生物合成、叶绿体结构发育和分化及遗传控制、基因功能鉴定、了解核质基因互作等方面具有特殊的价值,而且还可作为标记性状,用于作物杂优育种。因此,发掘和利用新的叶色突变体,开展突变机理的研究,具有重要的理论意义和应用价值。 芥菜型(Brassica juncea L.)油菜黄化突变体L638-y是本课题组从叶色正常的芥菜型油菜品系L638-g中发现和选育而成的,该突变体从子叶到真叶均表现为黄化,无致死效应,且属于总叶绿素(Chl)缺乏型突变体。但目前该黄化突变体叶片黄化的生化和分子机制尚不清楚。本研究以芥菜型油菜黄化突变体系L638-y及其野生型L638-g为材料,研究其叶绿素合成代谢中间产物、叶绿素代谢途径关键酶活性、分析其叶绿体可溶蛋白和类囊体膜蛋白组分变化,旨在揭示突变体L638-y叶绿素缺乏的生化机制。本研究取得的主要研究结果如下: 1.芥菜型油菜黄化突变体L638-y不同生长时期的表型特征及叶片色素含量变化 突变体L638-y从长出真叶开始直到始花期,一直存在叶片黄化现象;叶片黄化现象从返青期开始有复绿趋势;由中部叶位叶片向底部老叶逐渐复绿。从3-5叶期到始花期L638-y叶片总叶绿素含量和类胡萝卜素含量显著低于其野生型L638-g。 2.测定不同生长时期L638-y及其野生型L638-g叶片叶绿素酶(Chlase)活性变化,结果表明突变体L638-y在3-5叶期叶片Chlase的活性显著低于其野生型(P0.01);而在越冬期和返青期二者叶片Chlase活性无差异;这说明黄化突变体Chl含量减少不是因叶绿素的降解所造成的。 3.测定突变体L638-y及其野生型L638-g叶片叶绿素合成代谢途径从ALA—PBG—UrogenIII—CoprogenIII—ProtoIX—Mg-protoIX—Pchlide—Chlide—Chla—Chlb各个中间产物含量并对其进行比较,发现在突变体叶片中ALA、PBG、Urogen III、Coprogen III的含量显著高于野生型,而ProtoIX、Mg-protoIX、Pchlide、Chlide、Chla、Chlb的含量则显著低于野生型;进一步分析L638-y和L638-g叶片叶绿素合成代谢途中的4种酶活性变化发现,L638-y与L638-g叶片ALAD活性无差异;L638-y叶片BPGD活性显著高于L638-g,而COPX和PPOX活性显著低于L638-g。这与叶绿素合成中间产物含量测定结果相一致,都表明突变体L638-y叶绿素合成受阻;受阻位点在从CoprogenIII到ProtoIX的反应步骤。该突变体可能是一种不同于以往报道的新类型的缺绿突变体。 4.对芥菜型油菜黄化突变体L638-y及其野生型L638-g叶片叶绿体可溶蛋白和类囊体膜蛋白分析发现,二者叶绿体可溶蛋白组分在分子量约75kD处蛋白质条带含量显著不同,在分子量55kD以下区域蛋白质的组成和含量均有差异;此外,在突变体L638-y的不同部位叶片叶绿体可溶蛋白组分也存在明显差异。L638-y和L638-g类囊体膜蛋白在分子量为14-55kD范围内组分和含量均有差异很大;与L638-g相比,L638-y不同部位叶片分别有不同类囊体膜蛋白组分缺失或含量的降低。将L638-y及L638-g中部叶片叶绿体可溶蛋白进行双向电泳分离,发现二者的双向电泳图谱上可识别出17个差异蛋白质点,有14个蛋白点在突变体中上调2倍以上;有3个蛋白点在突变体下调2倍。 综上,芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片叶绿素合成代谢受阻,受阻位点在在从CoprogenIII到ProtoIX的反应步骤;该突变体可能是一种新类型的缺绿体突变体。它将在研究叶绿素合成、叶绿体发育等方面有重要价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张向前;刘芳;朱海涛;李晓燕;曾瑞珍;;水稻Ds插入淡绿叶突变体的鉴定和遗传分析[J];遗传;2009年09期
2 郭飞;卢杰;魏斌;张自立;;拟南芥抗镧突变体的筛选及初步鉴定[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年11期
3 魏然;阮颖;王莹;刘春林;;化学诱导激活系统的研究进展[J];作物研究;2006年05期
4 赵天祥;孔秀英;周荣华;高双成;贾继增;;EMS诱变六倍体小麦偃展4110的形态突变体鉴定与分析[J];中国农业科学;2009年03期
5 贺云霞;徐慧;叶飞;孙慧玲;王宏俊;龚玉梅;张莉;黄秀芬;张培君;;副猪嗜血杆菌EZ-Tn5转座子插入突变体库的构建及减毒株的筛选(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2011年02期
6 黄国庆,姚泉洪;高通量筛选蛋白质突变体库方法的研究进展[J];上海农业学报;2004年02期
7 陈亮;储黄伟;袁政;潘爱虎;梁婉琪;黄海;沈明山;张大兵;陈亮;;~(60)Co-γRay射线诱变水稻突变体的分离和遗传学初步分析[J];厦门大学学报(自然科学版);2006年S1期
8 杨松涛;张涛;郑家奎;;水稻突变体库研究进展[J];中国农学通报;2010年19期
9 宛淑艳;张治国;赵桂兰;;基因激活标签体系及其在植物功能基因组学研究中的应用[J];中国农学通报;2008年04期
10 张晓勤;薛大伟;周伟辉;邬飞波;张国平;;用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的大麦浙农大3号突变体的筛选和鉴定[J];浙江大学学报(农业与生命科学版);2011年02期
11 韩锁义;杨玛丽;陈远东;于静静;赵团结;盖钧镒;喻德跃;;大豆“南农94-16”突变体库的构建及部分性状分析[J];核农学报;2008年02期
12 陈远东;喻德跃;;EMS诱发大豆“南农94-16”突变体库的扩建及部分突变体的SSR分析[J];大豆科学;2009年04期
13 孙万刚;;拟南芥突变体构建方法及目的基因分离鉴定技术[J];安徽农业科学;2010年18期
14 李伟;智慧;王永芳;李海权;刁现民;;谷子EMS诱变的处理条件分析[J];河北农业科学;2010年11期
15 贺云霞;徐慧;叶飞;孙慧玲;王宏俊;龚玉梅;张莉;黄秀芬;张培君;;副猪嗜血杆菌EZ-Tn5转座子插入突变体库的构建及减毒株的筛选[J];安徽农业科学;2011年13期
16 李琳琳;王凤茹;韩建民;董金皋;;拟南芥干旱敏感突变体的筛选及其对干旱胁迫的响应[J];河北农业大学学报;2011年04期
17 烟草突变体库创制、筛选与分析项目组;李凤霞;晁江涛;徐建华;;烟草突变体库创制、筛选与分析项目中期检查会议在青岛召开[J];中国烟草科学;2011年04期
18 刘辉;赵竹青;陈涛;;水稻T-DNA插入突变体库筛选及其突变特征研究[J];江苏农业科学;2007年01期
19 王凤华;李光远;;T-DNA插入突变及其研究进展[J];河南农业科学;2007年06期
20 申佩弘;晁红军;宋修鹏;武波;唐咸来;;利用双标记mTn5构建甲基杆菌MB200突变体库的研究[J];山西农业科学;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贾娇;邢继红;董金皋;;拟南芥抗核盘菌突变体的筛选[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
2 姚姿婷;蓝秀万;周燕;周辉;商巾杰;陈保善;;大规模板栗疫病菌突变体库的构建[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 胡瑞学;刘金亮;张世宏;赵文生;彭友良;潘洪玉;;尖孢镰刀菌蓖麻专化型突变体库的构建及其部分突变子的筛选[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
4 周鹏;潘丽;刘丽萍;王子月;黄俊斌;;希金斯刺盘孢T-DNA插入突变体库的构建与筛选[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
5 佟星;吴宝美;赵波;叶剑;刘红霞;曾潮武;濮绍京;万平;;小豆突变体库构建及突变体筛选[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)[C];2008年
6 肖雪琼;谢甲涛;付艳苹;程家森;姜道宏;李国庆;易先宏;;核盘菌致病缺陷型突变体筛选及其分子致病机理初步研究[A];中国植物病理学会2010年学术年会论文集[C];2010年
7 伍晓明;陈碧云;王汉中;许鲲;高桂珍;;利用AFLP分析中国芥菜型油菜(Brassica juncea) 遗传多样性[A];中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2003年
8 佟向军;夏梽丹;祖尧;Helena Telfer;胡婧;于静怡;刘欢;张泉;苏都莫日根;林硕;张博;;通过以斑马鱼为模式的遗传筛选研究脊椎动物细胞分化与发育[A];2010·第一届斑马鱼学术研讨会论文摘要集[C];2010年
9 严明理;刘忠松;官春云;陈社员;;芥菜型油菜种皮颜色的遗传和SCAR标记[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
10 王涛涛;李汉霞;张俊红;叶志彪;;芥菜型油菜雄性不育性转育甘蓝的杂交胚发育与培养[A];中国十字花科蔬菜研究进展 2009——中国园艺学会十字花科分会第七届学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴宇;拟南芥耐低硫突变体高通量筛选的建立和鉴定[D];中国科学技术大学;2010年
2 韩锁义;大豆突变体库的构建及子叶折叠突变相关基因的初步研究[D];南京农业大学;2008年
3 侯蕾;拟南芥盐敏感突变体的筛选鉴定及蛋白酶体β5亚基与植物抗氧化性的相关性研究[D];山东师范大学;2012年
4 徐荣旗;棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征及侧翼序列分析[D];中国农业科学院;2009年
5 王伟平;水稻包穗突变体M893的形态、生理及遗传特性研究[D];湖南农业大学;2010年
6 刘文真;三个水稻叶色突变体的鉴定与基因克隆[D];浙江大学;2006年
7 邹良平;水稻卷叶突变体的细胞形成机制以及OUL1基因的克隆和功能研究[D];中国农业科学院;2012年
8 李笑一;拟南芥叶绿体LON4蛋白酶功能研究[D];兰州大学;2010年
9 李信;豆科植物器官内部不对称性分子遗传学研究[D];上海交通大学;2010年
10 王刚;稻瘟菌插入突变体库的构建及产孢缺陷兼生长缓慢型突变体的分子遗传学研究[D];西北农林科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吕明;芥菜型油菜黄化突变体L638-y叶片缺绿的生化机制探讨[D];西北农林科技大学;2010年
2 王振宇;拟南芥光周期敏感型多效突变体ldd1的表型及遗传分析[D];兰州大学;2010年
3 马振;水稻Tos17突变体库的创建和应用[D];华中农业大学;2010年
4 李雪华;大豆突变体库的初步构建及突变类型的鉴定[D];南京农业大学;2003年
5 李瑞清;水稻白化转绿突变体G_9的特性分析和基因定位研究[D];安徽农业大学;2010年
6 唐京生;农杆菌介导水稻转化系统的优化及水稻T-DNA插入突变体库的初步建立[D];四川大学;2002年
7 沈年伟;水稻半卷叶突变体的遗传分析与基因定位[D];中国农业科学院;2011年
8 胡时开;一个水稻矮化迟抽穗突变体(lhdd)的遗传分析与基因的精细定位[D];中国农业科学院;2010年
9 闫双勇;水稻T-DNA插入突变体库的构建与初步分析[D];四川农业大学;2004年
10 柴振光;盐芥激活标签突变体库的构建及盐芥转座子标签突变体的筛选[D];山东师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王丹;我国建成大型小鼠基因突变体库[N];健康报;2010年
2 付毅飞;给基因装上“开关”[N];科技日报;2004年
3 ;“耐寒耐旱”的研究所[N];科技日报;2000年
4 官春云;俄罗斯油菜育种[N];农民日报;2001年
5 特约撰稿 张立伟;印度:菜籽自产自销 产量全球第三[N];粮油市场报;2010年
6 本报记者 齐冰;2003,生物科技成果多[N];健康时报;2003年
7 陈鹏;李加纳:引发世界油菜革命[N];科技日报;2000年
8 涂金星 傅廷栋;油菜品质育种现状及展望(下)[N];农民日报;2001年
9 苏力;我国培育出转Bt基因抗虫油菜品系[N];农民日报;2004年
10 仪作栽;因苗制宜抓指导 分类管理促平衡[N];农民日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978