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叶绿素铜钠盐研究
叶绿素是存在高等植物叶绿体中的重要物质,在叶绿体中进行光合作用的主要物质 [1].叶绿素也是天然色素之一,而且叶绿素具有一定的生理功能,被广泛应用于食品、医药、化工等行业 [2].为了提高叶绿素的稳定性,采用其它金属离子替换镁离子,目前研究中用于替代镁离子的金属主要有Zn2+[3]、Fe2+[4] 和 Cu2+[5].本文主要研究制备的叶绿素铜钠盐在水溶液中的光,热和 pH 稳定性能.
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离体条件下培养物中冬凌草甲素积累与其组织结构关系
目的:研究冬凌草甲素动态积累变化关键期培养物显微、超微结构的变化,探讨培养物组织结构与冬凌草甲素积累的相关性.方法:采用高效液相色谱法研究了离体培养过程中培养物内冬凌草甲素积累的动态变化规律.在此基础之上,采用石蜡切片、透射电镜方法研究了培养物组织结构与冬凌草甲素积累的关系.结果:离体培养过程中培养物中冬凌草甲素积累表现出有-无-有的规律性,随着叶片外植体的脱分化,培养物内叶绿体数目逐渐减少,冬凌草甲素的含量也随之逐渐降低,当冬凌草甲素再次积累时,培养物内叶绿体数目再次增多且出现了维管组织的分化.结论:冬凌草甲素积累合成与培养物叶绿体数目的多少及内部维管系统的分化有着紧密的联系.
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药用菊花不同栽培类型叶片超微结构比较研究
目的:研究药用菊花不同栽培类型的叶片超微结构.方法:利用透射电镜对药用菊花不同栽培类型叶片结构进行观察.结果与结论:叶片超微结构中均有叶绿体、线粒体、淀粉粒和过氧化物酶体等,但不同栽培类型之间细胞器、超微结构及数量等差异较大.研究结果从一个侧面解释了杭菊的抗性较强,因而得到大面积推广;同时也为药用菊花的育种提供参考资料.
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东北地区5种蒲公英叶绿体超微结构及光合特性研究
该文采用JEM-100CX II型透射电子显微镜对东北地区5种蒲公英叶片叶绿体超微结构进行观察,并利用LI-6400便携式光合仪对其进行叶绿素荧光参数和光合特性进行比较.叶绿体超微结构,5种蒲公英中叶绿体较大,基粒片层较多、类囊体规则、无淀粉粒等叶绿体特征决定植株光合作用较强.5种蒲公英Pn日变化为“双峰型”曲线,气孔限制是光合“午休”的主要调节因素.其中蒙古蒲公英Taraxacum mongolicum Pn,Gg,Ci含量均高,亚洲蒲公英T.asiaticum 均低.5种蒲公英Pn与Gg,CI间呈正比例关系,Pn与Tr间呈反比例关系.另外Pn与其Chla,Chlb呈正相关,且与Chlb的关系较大.论证了蒙古蒲公英光合效率高,是高光合速率蒲公英种,为蒲公英属资源评价与利用提供理论基础.
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低压低氧条件下莴苣细胞超微结构及基因特性研究
目的 研究低大气压力下莴苣变种四季油麦菜植株在细胞、亚细胞和分子水平上的结构、组成和数量变化特性.方法 在4种不同总压(101,10,20和30 kPa)条件下培养油麦菜植株,生长40 d后进行根尖细胞骨架免疫荧光定位观察,叶片电镜切片超微结构观察和rbcL基因序列分析.结果 随着总压和氧分压降低,细胞数目减少、体积增大、核体积变小;叶绿体基粒发生断裂和堆积,体积变大,总数减少,片层模糊,以致发生解体;叶绿体体积变小并聚集,线粒体向叶绿体靠拢;微管的数量减少,长度缩短,且聚集在细胞核附近;叶片总DNA的序列比对未发现rbcL基因发生突变.结论 低压低氧条件显著影响油麦菜植物细胞数量和结构,叶绿体超微结构以及微管的数量和形态,但rbcL基因并未发生突变.
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模拟失重下铁源对辣椒叶片结构及叶绿素荧光参数的影响
目的 探讨纳米铁粒子在模拟微重力环境下对植物组织结构、功能的影响.方法 选取辣椒为研究对象,分别以Fe-EDTA和纳米铁作铁源,研究模拟微重力下铁源对辣椒生长、叶片结构、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等的作用和影响.结果 纳米铁作为铁源供给会增加植物的株高,引起辣椒叶肉细胞排列致密并增加叶肉细胞内叶绿体数目与片层结构.此外,模拟微重力环境下,不同铁源对叶绿素含量和叶绿素荧光参数(Fv/Fm、qP、ΦPSII)的影响不显著.结论 在地面环境与模拟微重力环境下,纳米铁对辣椒的生长均具有促进作用,对植物叶片结构、叶绿素荧光参数的影响趋势也表现出相似变化特征,将纳米铁应用于空间植物栽培极具潜力.
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模拟微重力条件下植物细胞亚显微结构的研究
目的研究微重力条件对植物生长发育中细胞亚显微结构的影响.方法通过微重力仪连续改变方向来获得模拟微重力,对模拟微重力条件下生长的植物进行了细胞学、生理学实验.结果电镜观察表明:植物细胞在模拟微重力条件下与正常重力条件生长的相比,在细胞壁、叶绿体,线粒体等方面产生变异,细胞出现了壁质分离现象,部分细胞壁扭曲、收缩变形,部分叶绿体片层结构出现了弯曲、排列疏松,内含物溢出,部分线粒体出现了边缘模糊及嵴消失的情况,同时细胞内淀粉粒明显增多.结论模拟微重力对植物的正常生长起到了一定协迫作用,使植物细胞发生了变异.
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太空飞行对药用植物藿香叶绿体超微结构的影响
目的通过对藿香叶绿体超微结构的研究,探讨空间环境对药用植物的影响.方法以药用植物藿香的种子为材料,搭载返回式卫星,回到地面后用电镜观察其叶绿体的变化.结果地面对照组细胞的叶绿体中常含有囊泡,而失重组和击中组细胞的叶绿体中则很少或缺失.失重组细胞的叶绿体有解体的表现.结论空间环境对藿香叶绿体的超微结构有一定的影响.
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杜氏盐藻叶绿体chlL基因的克隆
目的克隆和鉴定杜氏盐藻叶绿体chlL基因.方法根据衣藻、小球藻等绿藻叶绿体chlL基因序列,利用软件分析找出其高度保守区,据此设计引物,PCR扩增杜氏盐藻叶绿体chlL基因序列.结果序列分析表明所克隆的序列691bp与四种绿藻--莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)、绿肾藻(Nephroselmis olivacea)和Mesostigma viride的DNA序列同源性分别为75.6%、76.7%、71.8%、76.7%;而所编码蛋白的氨基酸序列同源性分别为89.1%、89.1%、85.2%、90.9%.结论所克隆的序列证实是杜氏盐藻的叶绿体chlL基因.
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杜氏盐藻叶绿体表达载体p64C-ANG-AAD的构建
目的构建表达载体在杜氏盐藻叶绿体中表达重组人血管抑素(Angiostatin,ANG).方法利用基因工程技术将构建完整的人ANG基因插入到叶绿体启动子atpA5和终止子rbcL3′间,组成atpA-ANG-rbcL表达盒,将此表达盒与aadA表达盒串接后,插入含叶绿体同源片段的质粒载体p64上,构建成血管抑素盐藻叶绿体表达载体p64C-ANG-AAD.结果酶切鉴定结果表明,2.2kb的ANG表达盒和1.9kb的aadA表达盒已按照预期顺序插入到质粒p64C上叶绿体chlL基因间.结论叶绿体表达载体p64C-ANG-AAD可以应用于杜氏盐藻的叶绿体转化,表达重组人血管抑素.
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类根瘤对烟草叶片中叶绿体及其淀粉粒含量的影响
目的:探讨类根瘤对烟草叶片中的叶绿体及其淀粉粒含量的影响.方法:无菌培养烟草再生植株,其中一部分经过一定浓度的2,4-D与豇豆根瘤菌512快生型突变株菌液诱导处理,另外一部分为对照.运用常规电镜技术制作叶片厚切片,通过显微观察,对两组烟草叶片细胞中的叶绿体及其淀粉粒含量进行对比分析.结果:结瘤植株叶片细胞内的叶绿体含量虽然与对照之间无明显差异,但叶片栅栏组织和海绵组织细胞内淀粉粒的含量却均较对照减少,其中前者减少更为明显(P<0.05).结论:结瘤烟草叶片内光合产物的大量同化可能与类根瘤的形成有关.
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叶绿体的蛋白质组学研究进展
蛋白质组学是以基因组编码的所有蛋白为研究对象,高通量地从细胞及整体水平上研究蛋白质的组成及其功能的新兴学科.在后基因组时代的今天,蛋白质组学的研究正逐渐深入到生命科学的各个领域,21世纪蛋白质组学将成为生命科学中热门的学科.蛋白质组分析已成为鉴定植物功能的有力工具之一,叶绿体作为比较重要的细胞器,在植物蛋白质组学中已有较多的研究.随着双向电泳技术的改进和质谱法的出现,并与不断增多的拟南芥、水稻、玉米等植物的序列数据相结合,叶绿体蛋白质组可以被快速鉴定.本文主要介绍了植物蛋白质组学、叶绿体及其蛋白质组学研究技术和研究进展,并对蛋白质组学的研究趋势进行了展望.
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叶绿体中活性氧的产生和清除机制
正常情况下植物细胞内活性氧(reactive oxygen species ROS)的产生和清除是平衡的,但是,一旦植物遭受环境胁迫,ROS的积累超过抗氧化剂防护系统清除能力.就会产生氧胁迫损伤细胞.由于叶绿体作为光合作用的场所与其他细胞器相比更易遭受氧化胁迫的伤害.因此,叶绿体进化了更强的防御机制调控电子传递链的氧化还原平衡及叶绿体基质中的氧化还原状态.活性氧具有双重效应,高浓度的活性氧对植物细胞有很强的毒害作用,低浓度时可充当信号分子参与植物的某些防卫反应过程,本文就叶绿体中活性氧的产生(三线态叶绿素、PSⅠ和PSⅡ电子传递链)、网络清除(抗氧化剂,SOD,As-Glu循环系统,硫氧还蛋白)机制以及功能作用进行了综述.
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恶性疟原虫裂殖子表面蛋白1C末端基因导入烟草叶绿体的研究
目的 将恶性疟原虫裂殖子表面蛋白1 C末端,msp1-42基因(3D7株)导入烟草叶绿体基因组中并进行同质化筛选,为利用叶绿体表达系统生产MSP1-42蛋白提供基础材料.方法 利用烟草偏爱密码子设计克隆恶性疟原虫(3D7株)msp1-42基因的引物,从含msp1-42基因的pBluntmsp质粒中扩增出msp1-42,构建烟草叶绿体表达载体LRrrmsp.通过基因枪转化法转化烟草叶片,在500mg/L壮观霉素的选择压力下筛选抗性植株,采用PCR鉴定抗性植株的msp1-42基冈及aadA基因.对鉴定阳性植株进行同质化筛选(叶片切碎、在含500 mg/L壮观霉素分化培养基上分化出新的植株)3轮以上,并采用多重PCR分析其同质化情况.结果 构建了恶性疟原虫msp1-42基因的叶绿体表达载体LRrrmsp.基因枪转化后获得6个转化子,转化频率为0.6个/枪.转化3～5 d后,小块叶片开始增大增厚,并逐渐由绿色变为黄绿色,7～10d后黄化或白化,再经约30d的筛选培养,叶片上出现绿色小芽.PCR检测抗性植株的msp142及aadA基因,分别扩增出约900 bp与500 bp的条带.与预期相符.多重PCR分析从经过3轮同质化筛选植株的叶绿体基因中扩增出与未转基因烟草对照大小一致的弱条带,表明经过3轮同质化筛选的转基因植株仍含有未插入外源基因的叶绿体基因组.结论 获得含恶性疟原虫msp1-42的烟草叶绿体表达载体,并将恶性疟原虫msp1-42基因导入烟草叶绿体基因组中,获得尚未完全同质化的转基因烟草.
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两种培养基对贯叶连翘愈伤组织形成影响的研究
目的 观察贯叶连翘叶片外植体在两种培养基中发生的结构变化.方法 利用形态学手段,研究不同培养基对愈伤组织诱导过程中细胞结构变化的不同.结果 不同点主要集中于叶绿体及淀粉粒的变化.发现两种培养基在诱导愈伤组织过程中在淀粉粒出现膨大的时间、淀粉粒变化趋势、叶绿体外形变化以及出愈伤时间上有不同之处.结论 两种培养基下脱分化之所以会有不同是不同激素产生不同作用的结果.
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含翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体表达载体的构建
目的：构建含翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体重组表达载体。方法：采用RTP-CR 的方法，获得含有人canstatin 的cDNA片段以及分别在5’UTR下游和3’UTR上游添加了翻译增强序列（ UUAACUUUA）的人canstatin cDNA 片段，将得到的目的片段分别连接到PMD18-T载体上，利用该载体将目的片段连接到荧光素酶基因Lux Ct表达盒中并进行酶切鉴定。结果：RT-PCR分别得到约700 bp的cDNA片段并克隆到PMD18-T载体上。用PaeR7Ⅰ、SphⅠ双酶切 Lux Ct质粒，得到2100 bp和10000 bp 的2条片段。然后，将大片段回收后分别与上一步得到的cDNA片段进行连接，酶切鉴定结果显示含有翻译增强序列的人canstatin 片段成功插入到Lux Ct质粒中。结论：成功构建了含有翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体重组表达载体。
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杜氏盐藻高纯度叶绿体DNA的提取
目的:分离大量完整的杜氏盐藻叶绿体,提取高纯度的叶绿体DNA(cpDNA).方法:取对数生长后期的杜氏盐藻细胞进行高压破碎,利用差速离心和蔗糖密度梯度离心得到完整的叶绿体.采用优化的SDS-蛋白酶K-酚/氯仿/异戊醇方案抽提cpDNA,并经10 g/L琼脂糖凝胶电泳鉴定.结果:蔗糖密度梯度离心结果表明分离到了大量的叶绿体,相差显微镜及电镜观察证实所得叶绿体的完整性.紫外分光光度仪检测3个批次cpDNA的浓度蛋白酶为(2.21±0.02) mg/L,A(260 nm)/A(280 nm)为(1.772±0.012).结论:获得了高纯度的杜氏盐藻cpDNA,为进行叶绿体的转化研究奠定了实验基础.
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杜氏盐藻叶绿体16S rRNA基因的克隆
目的:克隆和鉴定杜氏盐藻叶绿体16S rRNA基因.方法:根据衣藻、小球藻等绿藻叶绿体16S rRNA基因序列,利用软件分析找出其高度保守区,据此设计引物,PCR扩增杜氏盐藻叶绿体16S rRNA序列,并与莱茵衣藻、普通小球藻、绿肾藻和原始绿藻Mesostigma Vivide进行同源性比较.结果:序列分析表明所克隆的序列1110bp与莱茵衣藻、普通小球藻、绿肾藻和原始绿藻Mesostigma Vivide 4种绿藻的序列同源性分别为85.0%、79.9%、81.3%和81.6%.结论:本实验中所克隆的序列为杜氏盐藻的叶绿体16S rRNA基因.
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杜氏盐藻叶绿体转化载体pDS16S-CAT的构建
目的:利用同源重组方法,将外源基因氯霉素乙酰转移酶(CAT)转入杜氏盐藻叶绿体中.方法:以杜氏盐藻叶绿体16S rRNA序列为同源片段,构建盐藻叶绿体表达载体,并利用基因枪法转化盐藻,使CAT基因得到表达.结果:转化后的盐藻可以在含有氯霉素的培养基中生存3～4周,表明CAT基因已转入盐藻叶绿体中并表达.结论:盐藻叶绿体转化是可行的,为获得稳定转化的盐藻,需要合适的同源片段.
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莱茵衣藻叶绿体atpA启动子在杜氏盐藻中转录活性的检测
目的:验证莱茵衣藻叶绿体atpA启动子在杜氏盐藻叶绿体中的转录活性.方法:以绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescent protein,EGFP)为报告基因,将报告基因插入莱茵衣藻叶绿体atpA启动子与rbcL终止子之间,构建载体pSP71-atpA-EGFP,用基因枪法转入杜氏盐藻叶绿体中,通过荧光显微镜观察EGFP基因在atpA启动子控制下的表达,以验证atpA启动子在杜氏盐藻叶绿体中的生物活性.结果:荧光显微镜下观察到EGFP在杜氏盐藻叶绿体中得到了表达.结论:莱茵衣藻叶绿体atpA启动子在杜氏盐藻叶绿体中有转录起始活性,可以应用于杜氏盐藻的叶绿体转化.
