番茄黄叶突变体LA3734的光合特性及差异表达基因分析
发布时间：2021-09-05 12:32
叶色突变体是研究植物光合作用、激素生理、物质与能量代谢等一系列生育进程的理想材料。番茄（Solanum lycopersicum）作为广泛栽培的经济作物和模式作物之一,虽然早有叶片黄化材料,但有关番茄黄叶突变体的叶色变异机制尚未明确。本研究以番茄EMS突变体库中新筛选出的黄叶突变体LA3734及其野生型AC品系为试材,分析了番茄黄叶突变体植株生长及光合生理变化,初步筛选了番茄黄叶突变体相关差异表达基因,以期为挖掘出控制番茄叶色的功能基因并深入解析其叶色变异发生机制奠定基础。主要研究成果如下:1.明确了番茄黄叶突变体LA3734植株特征及叶绿素含量变化。植株整个生育期叶片黄化、生长缓慢、长势弱,株高、茎粗均显著低于同期野生型,尤以矮化性状最为明显,说明其生长受到明显抑制。同时,明确了番茄黄叶突变体LA3734的叶肉细胞中叶绿体数量明显减少、结构受损严重、发育明显不良;叶片中叶绿素a和总叶绿素含量,叶绿素合成前体PBG、UrogenⅢ、CoprogenⅢ、ProtoⅨ、Mg-ProtoⅨ和Pchlide含量均显著低于野生型,尤以UrogenⅢ含量下降最为明显。推测番茄叶片黄化主要是叶绿素合...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
突变体L
图 3-1 突变体 LA3734 表型特征 Fig.3-1 Phenotypic characteristics of mutant LA3734 注：A：主视图；B：俯视图；左：AC；右：LA3734 Note: A: front view; B: top view; left: AC; right: LA3734
沈阳农业大学硕士学位论文193.2番茄黄叶突变体与野生型叶片叶绿体发育比较研究发现叶绿体的数目与结构会对叶色产生影响，本研究利用投射电子显微镜对突变体与野生型叶肉细胞种叶绿体的发育情况进行了观察。结果显示，野生型叶肉细胞中叶绿体数目较多、呈梭形或长椭圆形，紧贴细胞内膜，叶绿体膜边界清晰（图3-3A，D），叶绿体基质浑厚、基粒分布均匀、类囊体发达且垛叠有序、排列紧密，嗜锇颗粒数量较少、零散分布在叶绿体内（图3-3C，F）,而淀粉粒饱满充盈（图3-3B，E）。相比之下，突变体叶肉细胞中叶绿体数目明显较少（图3-3G）、形态略有肿胀、内膜边界可见，但也有部分内膜结构受损、出现溶解，已完全观察不到叶绿体原本形态、片层结构已释放至叶肉细胞中（图3-3J）。叶绿体基粒片层数量明显减少且排列疏松无序、片层结构模糊，嗜锇颗粒数量多且分布密、聚集存在于叶绿体内（图3-3I，L），而淀粉粒数目较少且体积较小（图3-3H，K）。结果表明，番茄黄叶突变体LA3734叶绿体发育不良、结构受损严重，认为其会对植株叶色及光合作用造成影响。图3-3突变体LA3734与野生型AC叶绿体超微结构Fig.3-3ChloroplastultrastructureofmutantLA3734andwild-typeAC注：A-F:野生型AC；G-L:突变体LA3734；CL:叶绿体；S:淀粉粒；G:基粒；OG:嗜锇颗粒Note:A-F:Wild-TypeAC;G-L:MutantLA3734CL:chloroplast;S:starchgranules;G:granum;OG:osmiophilicglobuleABCDEFGHIJKLCL5μm1μm0.5μmSGOG
【参考文献】：
期刊论文
[1]高等植物叶绿素生物合成研究进展[J]. 李佳佳,于旭东,蔡泽坪,吴繁花,罗佳佳,郑李婷,楚文清. 分子植物育种. 2019(18)
[2]光调控植物叶绿素生物合成的研究进展[J]. 王峰,闫家榕,陈雪玉,姜程浩,孟思达,刘玉凤,许涛,齐明芳,李天来. 园艺学报. 2019(05)
[3]植物叶色突变分子机制的研究进展[J]. 杜文凯,袁素霞,胡凤荣. 分子植物育种. 2019(06)
[4]芽变突变体彩叶杨光合特性及叶绿体超微结构的研究[J]. 黄金亮,张帆,万雪琴,钟宇. 核农学报. 2019(05)
[5]银丝竹不同叶色叶绿素合成及叶结构差异[J]. 陈凌艳,何丽婷,赖金莉,何舒婷,吴玉香,郑郁善. 森林与环境学报. 2017(04)
[6]一个水稻黄叶突变体的叶绿素合成关键基因的表达分析[J]. 滕炎桐,叶莲,何福收,褚巍,王春台,谭艳平. 中国农学通报. 2017(22)
[7]植物叶绿素降解机制研究进展[J]. 丁跃,吴刚,郭长奎. 生物技术通报. 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]高等植物叶绿素生物合成的联乙烯还原酶及编码基因研究进展[J]. 王平荣,邓晓建. 西北植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]玉米低温响应转录组及相关基因功能分析[D]. 李萌.山东农业大学 2018
硕士论文
[1]番茄EMS突变体库的构建及叶色黄化突变体的分析[D]. 杨小苗.沈阳农业大学 2017
本文编号：3385354
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
突变体L
图 3-1 突变体 LA3734 表型特征 Fig.3-1 Phenotypic characteristics of mutant LA3734 注：A：主视图；B：俯视图；左：AC；右：LA3734 Note: A: front view; B: top view; left: AC; right: LA3734
沈阳农业大学硕士学位论文193.2番茄黄叶突变体与野生型叶片叶绿体发育比较研究发现叶绿体的数目与结构会对叶色产生影响，本研究利用投射电子显微镜对突变体与野生型叶肉细胞种叶绿体的发育情况进行了观察。结果显示，野生型叶肉细胞中叶绿体数目较多、呈梭形或长椭圆形，紧贴细胞内膜，叶绿体膜边界清晰（图3-3A，D），叶绿体基质浑厚、基粒分布均匀、类囊体发达且垛叠有序、排列紧密，嗜锇颗粒数量较少、零散分布在叶绿体内（图3-3C，F）,而淀粉粒饱满充盈（图3-3B，E）。相比之下，突变体叶肉细胞中叶绿体数目明显较少（图3-3G）、形态略有肿胀、内膜边界可见，但也有部分内膜结构受损、出现溶解，已完全观察不到叶绿体原本形态、片层结构已释放至叶肉细胞中（图3-3J）。叶绿体基粒片层数量明显减少且排列疏松无序、片层结构模糊，嗜锇颗粒数量多且分布密、聚集存在于叶绿体内（图3-3I，L），而淀粉粒数目较少且体积较小（图3-3H，K）。结果表明，番茄黄叶突变体LA3734叶绿体发育不良、结构受损严重，认为其会对植株叶色及光合作用造成影响。图3-3突变体LA3734与野生型AC叶绿体超微结构Fig.3-3ChloroplastultrastructureofmutantLA3734andwild-typeAC注：A-F:野生型AC；G-L:突变体LA3734；CL:叶绿体；S:淀粉粒；G:基粒；OG:嗜锇颗粒Note:A-F:Wild-TypeAC;G-L:MutantLA3734CL:chloroplast;S:starchgranules;G:granum;OG:osmiophilicglobuleABCDEFGHIJKLCL5μm1μm0.5μmSGOG
【参考文献】：
期刊论文
[1]高等植物叶绿素生物合成研究进展[J]. 李佳佳,于旭东,蔡泽坪,吴繁花,罗佳佳,郑李婷,楚文清. 分子植物育种. 2019(18)
[2]光调控植物叶绿素生物合成的研究进展[J]. 王峰,闫家榕,陈雪玉,姜程浩,孟思达,刘玉凤,许涛,齐明芳,李天来. 园艺学报. 2019(05)
[3]植物叶色突变分子机制的研究进展[J]. 杜文凯,袁素霞,胡凤荣. 分子植物育种. 2019(06)
[4]芽变突变体彩叶杨光合特性及叶绿体超微结构的研究[J]. 黄金亮,张帆,万雪琴,钟宇. 核农学报. 2019(05)
[5]银丝竹不同叶色叶绿素合成及叶结构差异[J]. 陈凌艳,何丽婷,赖金莉,何舒婷,吴玉香,郑郁善. 森林与环境学报. 2017(04)
[6]一个水稻黄叶突变体的叶绿素合成关键基因的表达分析[J]. 滕炎桐,叶莲,何福收,褚巍,王春台,谭艳平. 中国农学通报. 2017(22)
[7]植物叶绿素降解机制研究进展[J]. 丁跃,吴刚,郭长奎. 生物技术通报. 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]高等植物叶绿素生物合成的联乙烯还原酶及编码基因研究进展[J]. 王平荣,邓晓建. 西北植物学报. 2013(04)
博士论文
[1]玉米低温响应转录组及相关基因功能分析[D]. 李萌.山东农业大学 2018
硕士论文
[1]番茄EMS突变体库的构建及叶色黄化突变体的分析[D]. 杨小苗.沈阳农业大学 2017
本文编号：3385354
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3385354.html
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