番茄黃葉突變體LA3734的光合特性及差異表達基因分析
發(fā)布時間:2021-09-05 12:32
葉色突變體是研究植物光合作用、激素生理、物質與能量代謝等一系列生育進程的理想材料。番茄(Solanum lycopersicum)作為廣泛栽培的經濟作物和模式作物之一,雖然早有葉片黃化材料,但有關番茄黃葉突變體的葉色變異機制尚未明確。本研究以番茄EMS突變體庫中新篩選出的黃葉突變體LA3734及其野生型AC品系為試材,分析了番茄黃葉突變體植株生長及光合生理變化,初步篩選了番茄黃葉突變體相關差異表達基因,以期為挖掘出控制番茄葉色的功能基因并深入解析其葉色變異發(fā)生機制奠定基礎。主要研究成果如下:1.明確了番茄黃葉突變體LA3734植株特征及葉綠素含量變化。植株整個生育期葉片黃化、生長緩慢、長勢弱,株高、莖粗均顯著低于同期野生型,尤以矮化性狀最為明顯,說明其生長受到明顯抑制。同時,明確了番茄黃葉突變體LA3734的葉肉細胞中葉綠體數量明顯減少、結構受損嚴重、發(fā)育明顯不良;葉片中葉綠素a和總葉綠素含量,葉綠素合成前體PBG、UrogenⅢ、CoprogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ和Pchlide含量均顯著低于野生型,尤以UrogenⅢ含量下降最為明顯。推測番茄葉片黃化主要是葉綠素合...
【文章來源】:沈陽農業(yè)大學遼寧省
【文章頁數】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
突變體L
圖 3-1 突變體 LA3734 表型特征 Fig.3-1 Phenotypic characteristics of mutant LA3734 注:A:主視圖;B:俯視圖;左:AC;右:LA3734 Note: A: front view; B: top view; left: AC; right: LA3734
沈陽農業(yè)大學碩士學位論文193.2番茄黃葉突變體與野生型葉片葉綠體發(fā)育比較研究發(fā)現葉綠體的數目與結構會對葉色產生影響,本研究利用投射電子顯微鏡對突變體與野生型葉肉細胞種葉綠體的發(fā)育情況進行了觀察。結果顯示,野生型葉肉細胞中葉綠體數目較多、呈梭形或長橢圓形,緊貼細胞內膜,葉綠體膜邊界清晰(圖3-3A,D),葉綠體基質渾厚、基粒分布均勻、類囊體發(fā)達且垛疊有序、排列緊密,嗜鋨顆粒數量較少、零散分布在葉綠體內(圖3-3C,F),而淀粉粒飽滿充盈(圖3-3B,E)。相比之下,突變體葉肉細胞中葉綠體數目明顯較少(圖3-3G)、形態(tài)略有腫脹、內膜邊界可見,但也有部分內膜結構受損、出現溶解,已完全觀察不到葉綠體原本形態(tài)、片層結構已釋放至葉肉細胞中(圖3-3J)。葉綠體基粒片層數量明顯減少且排列疏松無序、片層結構模糊,嗜鋨顆粒數量多且分布密、聚集存在于葉綠體內(圖3-3I,L),而淀粉粒數目較少且體積較。▓D3-3H,K)。結果表明,番茄黃葉突變體LA3734葉綠體發(fā)育不良、結構受損嚴重,認為其會對植株葉色及光合作用造成影響。圖3-3突變體LA3734與野生型AC葉綠體超微結構Fig.3-3ChloroplastultrastructureofmutantLA3734andwild-typeAC注:A-F:野生型AC;G-L:突變體LA3734;CL:葉綠體;S:淀粉粒;G:基粒;OG:嗜鋨顆粒Note:A-F:Wild-TypeAC;G-L:MutantLA3734CL:chloroplast;S:starchgranules;G:granum;OG:osmiophilicglobuleABCDEFGHIJKLCL5μm1μm0.5μmSGOG
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高等植物葉綠素生物合成研究進展[J]. 李佳佳,于旭東,蔡澤坪,吳繁花,羅佳佳,鄭李婷,楚文清. 分子植物育種. 2019(18)
[2]光調控植物葉綠素生物合成的研究進展[J]. 王峰,閆家榕,陳雪玉,姜程浩,孟思達,劉玉鳳,許濤,齊明芳,李天來. 園藝學報. 2019(05)
[3]植物葉色突變分子機制的研究進展[J]. 杜文凱,袁素霞,胡鳳榮. 分子植物育種. 2019(06)
[4]芽變突變體彩葉楊光合特性及葉綠體超微結構的研究[J]. 黃金亮,張帆,萬雪琴,鐘宇. 核農學報. 2019(05)
[5]銀絲竹不同葉色葉綠素合成及葉結構差異[J]. 陳凌艷,何麗婷,賴金莉,何舒婷,吳玉香,鄭郁善. 森林與環(huán)境學報. 2017(04)
[6]一個水稻黃葉突變體的葉綠素合成關鍵基因的表達分析[J]. 滕炎桐,葉蓮,何福收,褚巍,王春臺,譚艷平. 中國農學通報. 2017(22)
[7]植物葉綠素降解機制研究進展[J]. 丁躍,吳剛,郭長奎. 生物技術通報. 2016(11)
[8]A pair of light signaling factors FHY3 and FAR1 regulates plant immunity by modulating chlorophyll biosynthesis[J]. Wanqing Wang,Weijiang Tang,Tingting Ma,De Niu,Jing Bo Jin,Haiyang Wang,Rongcheng Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2016(01)
[9]PacBio Sequencing and Its Applications[J]. Anthony Rhoads,Kin Fai Au. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2015(05)
[10]高等植物葉綠素生物合成的聯乙烯還原酶及編碼基因研究進展[J]. 王平榮,鄧曉建. 西北植物學報. 2013(04)
博士論文
[1]玉米低溫響應轉錄組及相關基因功能分析[D]. 李萌.山東農業(yè)大學 2018
碩士論文
[1]番茄EMS突變體庫的構建及葉色黃化突變體的分析[D]. 楊小苗.沈陽農業(yè)大學 2017
本文編號:3385354
【文章來源】:沈陽農業(yè)大學遼寧省
【文章頁數】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
突變體L
圖 3-1 突變體 LA3734 表型特征 Fig.3-1 Phenotypic characteristics of mutant LA3734 注:A:主視圖;B:俯視圖;左:AC;右:LA3734 Note: A: front view; B: top view; left: AC; right: LA3734
沈陽農業(yè)大學碩士學位論文193.2番茄黃葉突變體與野生型葉片葉綠體發(fā)育比較研究發(fā)現葉綠體的數目與結構會對葉色產生影響,本研究利用投射電子顯微鏡對突變體與野生型葉肉細胞種葉綠體的發(fā)育情況進行了觀察。結果顯示,野生型葉肉細胞中葉綠體數目較多、呈梭形或長橢圓形,緊貼細胞內膜,葉綠體膜邊界清晰(圖3-3A,D),葉綠體基質渾厚、基粒分布均勻、類囊體發(fā)達且垛疊有序、排列緊密,嗜鋨顆粒數量較少、零散分布在葉綠體內(圖3-3C,F),而淀粉粒飽滿充盈(圖3-3B,E)。相比之下,突變體葉肉細胞中葉綠體數目明顯較少(圖3-3G)、形態(tài)略有腫脹、內膜邊界可見,但也有部分內膜結構受損、出現溶解,已完全觀察不到葉綠體原本形態(tài)、片層結構已釋放至葉肉細胞中(圖3-3J)。葉綠體基粒片層數量明顯減少且排列疏松無序、片層結構模糊,嗜鋨顆粒數量多且分布密、聚集存在于葉綠體內(圖3-3I,L),而淀粉粒數目較少且體積較。▓D3-3H,K)。結果表明,番茄黃葉突變體LA3734葉綠體發(fā)育不良、結構受損嚴重,認為其會對植株葉色及光合作用造成影響。圖3-3突變體LA3734與野生型AC葉綠體超微結構Fig.3-3ChloroplastultrastructureofmutantLA3734andwild-typeAC注:A-F:野生型AC;G-L:突變體LA3734;CL:葉綠體;S:淀粉粒;G:基粒;OG:嗜鋨顆粒Note:A-F:Wild-TypeAC;G-L:MutantLA3734CL:chloroplast;S:starchgranules;G:granum;OG:osmiophilicglobuleABCDEFGHIJKLCL5μm1μm0.5μmSGOG
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高等植物葉綠素生物合成研究進展[J]. 李佳佳,于旭東,蔡澤坪,吳繁花,羅佳佳,鄭李婷,楚文清. 分子植物育種. 2019(18)
[2]光調控植物葉綠素生物合成的研究進展[J]. 王峰,閆家榕,陳雪玉,姜程浩,孟思達,劉玉鳳,許濤,齊明芳,李天來. 園藝學報. 2019(05)
[3]植物葉色突變分子機制的研究進展[J]. 杜文凱,袁素霞,胡鳳榮. 分子植物育種. 2019(06)
[4]芽變突變體彩葉楊光合特性及葉綠體超微結構的研究[J]. 黃金亮,張帆,萬雪琴,鐘宇. 核農學報. 2019(05)
[5]銀絲竹不同葉色葉綠素合成及葉結構差異[J]. 陳凌艷,何麗婷,賴金莉,何舒婷,吳玉香,鄭郁善. 森林與環(huán)境學報. 2017(04)
[6]一個水稻黃葉突變體的葉綠素合成關鍵基因的表達分析[J]. 滕炎桐,葉蓮,何福收,褚巍,王春臺,譚艷平. 中國農學通報. 2017(22)
[7]植物葉綠素降解機制研究進展[J]. 丁躍,吳剛,郭長奎. 生物技術通報. 2016(11)
[8]A pair of light signaling factors FHY3 and FAR1 regulates plant immunity by modulating chlorophyll biosynthesis[J]. Wanqing Wang,Weijiang Tang,Tingting Ma,De Niu,Jing Bo Jin,Haiyang Wang,Rongcheng Lin. Journal of Integrative Plant Biology. 2016(01)
[9]PacBio Sequencing and Its Applications[J]. Anthony Rhoads,Kin Fai Au. Genomics,Proteomics & Bioinformatics. 2015(05)
[10]高等植物葉綠素生物合成的聯乙烯還原酶及編碼基因研究進展[J]. 王平榮,鄧曉建. 西北植物學報. 2013(04)
博士論文
[1]玉米低溫響應轉錄組及相關基因功能分析[D]. 李萌.山東農業(yè)大學 2018
碩士論文
[1]番茄EMS突變體庫的構建及葉色黃化突變體的分析[D]. 楊小苗.沈陽農業(yè)大學 2017
本文編號:3385354
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