低温胁迫对水稻叶绿素生物合成及叶绿体发育的影响
发布时间：2023-11-22 19:25
叶绿素广泛存在于光合生物体内,对植物的生长发育以及农作物产量具有非常重要的作用。叶绿素生物合成途径由15种酶催化的一系列反应组成,其过程容易受到各种环境因素的影响。低温是植物经常遇到的一种环境胁迫因子,也是影响叶绿素生物合成及叶绿体发育的重要因素,尤其是在幼苗早期的转绿阶段。水稻(Oryza sativa L.)是一种喜温作物,对低温非常敏感。本实验以水稻为研究对象,检测了幼苗转绿过程中,低温胁迫对叶片叶绿素生物合成、叶绿体发育、类囊体蛋白积累、光合作用以及活性氧产生等的影响,探究水稻幼苗转绿过程对低温的响应机制。研究得到的主要结果如下:1.低温胁迫下,转绿过程中,叶绿素的生物合成明显受到抑制,叶绿素含量降低。对低温胁迫下叶绿素代谢流分析可知,低温下转绿过程中ALA、Proto Ⅸ、Mg-proto Ⅸ以及Chlide的合成受阻,Urogen Ⅲ和Coprogen Ⅲ大量积累,并且胁迫下催化ALA、Mg-proto Ⅸ和Chlide合成的酶活性降低,说明低温下酶活受到抑制可能是叶绿素合成受阻的主要原因。2.蛋白印迹分析表明,18 ℃低温胁迫下转绿过程中PSⅡ和PSⅠ蛋白的积累明显受到抑...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本文缩写
1 文献综述
1.1 低温胁迫概述
1.1.1 低温胁迫对植物生长发育的影响
1.1.2 低温胁迫对植物膜系统的影响
1.1.3 低温胁迫对植物保护酶系统的影响
1.1.4 低温胁迫对植物体内激素含量的影响
1.2 水稻低温冷害研究概况
1.3 叶绿素生物合成概述
1.3.1 叶绿素生物合成途径
1.3.1.1 L-谷氨酰-tRNA到原卟啉 Ⅸ的生物合成
1.3.1.2 原卟啉 Ⅸ (Proto Ⅸ)到叶绿素的生物合成
1.3.2 叶绿素生物合成途径的调控
1.3.2.1 ALA合成的调节
1.3.2.2 叶绿素分支点的调节
1.3.3 影响叶绿素生物合成的因素
1.3.3.1 光对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.2 温度对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.3 矿质元素对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.4 水分对叶绿素生物合成的影响
1.3.4 叶绿体的发育
2 立题依据
3 材料与方法
3.1 试验材料
3.2 试验方法
3.2.1 形态指标的测定
3.2.2 叶绿素和类胡萝卜素含量的测定
3.2.3 可溶性蛋白含量的测定
3.2.4 叶绿素前体物质的测定
3.2.4.1 δ-氨基乙酰丙酸(ALA)的测定
3.2.4.2 胆色素原(PBG)的测定
3.2.4.3 尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)和粪卟啉 Ⅲ (Coprogen Ⅲ)的测定
3.2.4.4 原卟啉 Ⅸ (Proto Ⅸ)的测定
3.2.4.5 镁原卟啉 Ⅸ(Mg-Proto Ⅸ)、镁原卟啉 Ⅸ单甲酯(Mpe)和镁原卟啉 Ⅸ二酯(Mpde)的测定
3.2.4.6 原叶绿素酸脂(Pchlide)和叶绿素酸酯(Chlide)的测定
3.2.4.7 血红素(Heme)的测定
3.2.5 叶绿素生物合成酶活的测定
3.2.5.1 谷氨酸酯-1-半醛变位酶(GSA-AT)活性的测定
3.2.5.2 δ-氨基乙酰丙酸脱水酶(ALAD)活性的测定
3.2.5.3 镁螯合酶活性的测定
3.2.5.4 POR活性的测定
3.2.6 叶片类囊体蛋白分析
3.2.6.1 类囊体蛋白的制备
2.2.6.2 SDS-PAGE
3.2.6.3 Western免疫印迹分析
3.2.7 叶绿体超微结构观察
3.2.8 叶绿素荧光的测定
3.2.9 活性氧含量测定
3.2.9.1 超氧根阴离子(O2
·-)的测定
3.2.9.2 过氧化氢(H2O2)的测定
3.2.9.3 活性氧染色
3.2.10 台盼蓝染色
3.2.11 表皮细胞及气孔观察
3.3 数据分析
4 结果与分析
4.1 低温胁迫对水稻幼苗生长的影响
4.1.1 低温胁迫对水稻幼苗表型的影响
4.1.2 低温胁迫对水稻幼苗苗长和根长的影响
4.1.3 低温胁迫对水稻幼苗干重的影响
4.1.4 低温胁迫对水稻幼苗可溶性蛋白含量的影响
4.1.5 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响
4.2 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素代谢的影响
4.2.1 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素代谢中间产物积累的影响
4.3 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素生物合成酶的影响
4.4 类囊体蛋白的SDS-PAGE与免疫印迹分析
4.5 叶绿体超微结构观察
4.6 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素荧光参数的影响
4.7 低温胁迫对水稻幼苗活性氧的影响
4.8 台盼蓝染色
4.9 低温胁迫对叶表皮的影响
5 讨论
5.1 低温胁迫对水稻叶绿素生物合成的影响
5.2 低温胁迫对水稻幼苗类囊体蛋白的影响
5.3 低温胁迫对水稻幼苗叶绿体超微结构的影响
5.4 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素荧光参数的影响
5.5 低温胁迫对水稻幼苗叶活性氧含量的影响
5.6 低温胁迫对叶片细胞死亡的影响
5.7 低温胁迫对叶表皮的影响
6 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术论文成果
本文编号：3865999
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
本文缩写
1 文献综述
1.1 低温胁迫概述
1.1.1 低温胁迫对植物生长发育的影响
1.1.2 低温胁迫对植物膜系统的影响
1.1.3 低温胁迫对植物保护酶系统的影响
1.1.4 低温胁迫对植物体内激素含量的影响
1.2 水稻低温冷害研究概况
1.3 叶绿素生物合成概述
1.3.1 叶绿素生物合成途径
1.3.1.1 L-谷氨酰-tRNA到原卟啉 Ⅸ的生物合成
1.3.1.2 原卟啉 Ⅸ (Proto Ⅸ)到叶绿素的生物合成
1.3.2 叶绿素生物合成途径的调控
1.3.2.1 ALA合成的调节
1.3.2.2 叶绿素分支点的调节
1.3.3 影响叶绿素生物合成的因素
1.3.3.1 光对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.2 温度对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.3 矿质元素对叶绿素生物合成的影响
1.3.3.4 水分对叶绿素生物合成的影响
1.3.4 叶绿体的发育
2 立题依据
3 材料与方法
3.1 试验材料
3.2 试验方法
3.2.1 形态指标的测定
3.2.2 叶绿素和类胡萝卜素含量的测定
3.2.3 可溶性蛋白含量的测定
3.2.4 叶绿素前体物质的测定
3.2.4.1 δ-氨基乙酰丙酸(ALA)的测定
3.2.4.2 胆色素原(PBG)的测定
3.2.4.3 尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)和粪卟啉 Ⅲ (Coprogen Ⅲ)的测定
3.2.4.4 原卟啉 Ⅸ (Proto Ⅸ)的测定
3.2.4.5 镁原卟啉 Ⅸ(Mg-Proto Ⅸ)、镁原卟啉 Ⅸ单甲酯(Mpe)和镁原卟啉 Ⅸ二酯(Mpde)的测定
3.2.4.6 原叶绿素酸脂(Pchlide)和叶绿素酸酯(Chlide)的测定
3.2.4.7 血红素(Heme)的测定
3.2.5 叶绿素生物合成酶活的测定
3.2.5.1 谷氨酸酯-1-半醛变位酶(GSA-AT)活性的测定
3.2.5.2 δ-氨基乙酰丙酸脱水酶(ALAD)活性的测定
3.2.5.3 镁螯合酶活性的测定
3.2.5.4 POR活性的测定
3.2.6 叶片类囊体蛋白分析
3.2.6.1 类囊体蛋白的制备
2.2.6.2 SDS-PAGE
3.2.6.3 Western免疫印迹分析
3.2.7 叶绿体超微结构观察
3.2.8 叶绿素荧光的测定
3.2.9 活性氧含量测定
3.2.9.1 超氧根阴离子(O2
·-)的测定
3.2.9.2 过氧化氢(H2O2)的测定
3.2.9.3 活性氧染色
3.2.10 台盼蓝染色
3.2.11 表皮细胞及气孔观察
3.3 数据分析
4 结果与分析
4.1 低温胁迫对水稻幼苗生长的影响
4.1.1 低温胁迫对水稻幼苗表型的影响
4.1.2 低温胁迫对水稻幼苗苗长和根长的影响
4.1.3 低温胁迫对水稻幼苗干重的影响
4.1.4 低温胁迫对水稻幼苗可溶性蛋白含量的影响
4.1.5 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量的影响
4.2 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素代谢的影响
4.2.1 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素代谢中间产物积累的影响
4.3 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素生物合成酶的影响
4.4 类囊体蛋白的SDS-PAGE与免疫印迹分析
4.5 叶绿体超微结构观察
4.6 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素荧光参数的影响
4.7 低温胁迫对水稻幼苗活性氧的影响
4.8 台盼蓝染色
4.9 低温胁迫对叶表皮的影响
5 讨论
5.1 低温胁迫对水稻叶绿素生物合成的影响
5.2 低温胁迫对水稻幼苗类囊体蛋白的影响
5.3 低温胁迫对水稻幼苗叶绿体超微结构的影响
5.4 低温胁迫对水稻幼苗叶绿素荧光参数的影响
5.5 低温胁迫对水稻幼苗叶活性氧含量的影响
5.6 低温胁迫对叶片细胞死亡的影响
5.7 低温胁迫对叶表皮的影响
6 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术论文成果
本文编号：3865999
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3865999.html