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古树衰老状况及生理生化特性研究

作　者: 张国华
导　师: 赵琦
学　校: 首都师范大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 古树衰老衰弱 叶绿体结构 膜脂过氧化 叶绿素荧光 内源激素 rbcL基因
分类号: Q945
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
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内容摘要


古树是国家和城市悠久历史的见证,是自然和文化遗产的重要组成。五朝古都北京具有3000年历史,古树资源非常丰富。然而,随着城市环境的变迁和人类活动的的频繁,北京市古树的生存、保护面临着诸多的问题,每年都有许多古树衰弱,甚至死亡。所以研究古树衰弱死亡的原因,并实施有针对性的复壮和保护益在千秋。本实验对不同年龄段和生长状态的油松、侧柏进行了叶绿体超微结构观察和分析,从类囊体膜结构及叶绿体内含物质进行了特点分析;并对其光合特性上进行了实地测定。其次,利用叶绿素荧光动力学从多角度进一步探究了古树的光合特性。此外,重点探究了植物内源激素与衰老衰弱的关系。最后,我们对rbcL基因进行了克隆和序列分析,以探究不同级别古树的光合作用能力的差别,进而研究了其生长活性的强弱。叶绿体超微结构观察显示,壮树和弱树之间的显著差别,树龄对壮树的叶绿体超微结构影响不大,但是不同树龄间弱树的差别比较明显。通过调制叶绿素荧光检测,发现Yield值、ETR值和qP值,随着树体衰弱程度的增加而显著降低,qN值则相反。说明衰弱树的光合能力严重下降。对古树膜脂过氧化研究发现,MDA含量随衰老的加深和树龄的增长而明显增大。通过对古树的内源激素研究表明,随着衰老程度的加深,IAA含量逐渐降低,ABA含量逐渐升高,二者呈消长关系。rbcL基因序列比对结果显示,随着树龄增加,rbcL基因突变机率变大,编码Rubisco大亚基时产生的差异越大,进而对古树光合作用和光呼吸能力造的影响越大。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一部分 前言  11-22
  1 古树资源的研究背景  11-12
    1.1 北京市古树的生长生存状况  11
    1.2 古树存在的价值及研究意义  11-12
  2 古树叶片的微观结构  12-14
    2.1 古树的叶绿体结构  12-13
    2.2 衰老衰弱对古树叶绿体结构的影响  13-14
  3 古树叶片光合特性  14-17
    3.1 调制叶绿素荧光  14-16
    3.2 古树叶片荧光特性  16-17
  4 古树的膜脂特性  17
  5 古树的内源激素  17-19
  6 rbcL基因与光合作用  19-20
    6.1 叶绿体基因组  19
    6.2 rbcL基因在光合作用研究中的应用  19-20
  7 立项依据及设计思路  20-22
    7.1 立题依据  20-21
    7.2 研究内容  21-22
第二部分 材料与方法  22-35
  1 实验材料  22-24
    1.1 油松(Pinus tabulaeformis)  22-23
    1.2 侧柏(Platycladus orientalis)  23-24
  2 试剂的配制  24-27
    2.1 石蜡、超薄切片试剂  24-25
    2.2 内源激素检测试剂  25-26
    2.3 rbcL基因序列分析试剂  26-27
  3 实验方法  27-35
    3.1 古树叶片微观结构观察  27-29
    3.2 古树叶绿素含量测定  29
    3.3 古树叶片光合特性测定  29
    3.4 古树的膜脂特性测定  29-30
    3.5 古树的内源激素测定  30-32
    3.6 rbcL基因序列分析  32-35
第三部分 结果与讨论  35-85
  1 古树叶片的微观结构  35-46
    1.1 叶片显微结构观察与分析  35-37
    1.2 叶绿体超微结构观察与分析  37-46
  2 古树叶片的叶绿素含量  46-51
    2.1 油松叶绿素含量  47-49
    2.2 侧柏叶绿素含量  49-51
  3 古树叶片光合特性  51-59
    3.1 Yield值(最大量子产量)  51-53
    3.2 ETR值(非循环光合电子传递速率)  53-54
    3.3 qP值(潜在光合能力)  54-56
    3.4 qN值(非光化学淬灭)  56-59
  4 古树的膜脂特性  59-63
    4.1 油松MDA含量  59-61
    4.2 侧柏MDA含量  61-63
  5 古树的内源激素  63-80
    5.1 ABA含量测定与分析  63-71
    5.2 IAA含量测定与分析  71-80
  6 rbcL基因与光合作用  80-85
    6.1 基因组DNA检测  80
    6.2 rbcL基因PCR检测  80-81
    6.3 rbcL基因片段回收检测  81
    6.4 rbcL基因序列比对  81-85
第四部分 小结  85-87
  1 古树叶片的微观结构  85
  2 古树叶片的叶绿素含量  85
  3 古树叶片光合特性  85
  4 古树的膜脂特性  85-86
  5 古树的内源激素  86
  6 rbcL基因与光合作用  86-87
参考文献  87-89
致谢  89-90
攻读硕士学位期间发表的学术论文  90

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生理学
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