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叶绿素缺乏对大豆叶片光能分配及耐光抑制特性的影响

作　者: 刘健
导　师: 许晓明
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 大豆 叶绿素缺乏突变体 热耗散 PSI PQ库 叶黄素循环 反应中心的可逆失活
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


大豆[Glycine max(L.)Merr.]是重要的粮油兼有作物,提高产量是大豆育种的重要目标之一。由于作物物质生产的95%左右来自光合作用,因此提高农作物光能利用率是进一步提高其产量的核心问题。长期以来,科学家一直致力于通过常规育种手段或转基因方法来提高作物的光合作用,实现作物增产。本文以化学诱变剂EMS诱变获得的大豆叶绿素缺乏突变体cdl及其野生型86-4为材料,在自然条件下盆栽,取生长一个月左右,健康的倒4叶测定其光合生理指标。结果表明,突变体幼叶的叶绿素含量显著低于野生型,约为野生型的40%,呈现明显的芽黄特征。但从光合速率的测定结果来看,突变体的最大净光合速率相比野生型仅下降了9.5%,与它的叶绿素含量下降幅度不成比例。在对其进行荧光数据的测定过程中发现,突变体大豆的截光率和有活性的PSⅡ反应中心数目减少,但是通过降低热耗散消耗的能量来进行弥补；而且叶绿素缺乏使得cdl下调了PSI的最大氧化还原能力,并增大PQ库来应对PSI下调带来的电子传递压力；另外很重要得一点是叶绿素缺乏使得cdl叶片中的叶黄素循环被充分的激活了,替代了正常叶片中占据支配地位的依赖反应中心可逆失活的热耗散机制。

全文目录


中文摘要  6-7ABSTRACT  7-8缩略语  8-9第一章 文献综述  9-23  一、叶绿素缺乏与植物光合机构对光抑制的防御机制  9-20    1.1 减少对光能的吸收  10    1.2 减少向PS Ⅱ的光能分配  10-11    1.3 非光化学辐射能量耗散  11-16    1.4 耗能代谢(光呼吸和Mehler反应)  16-19    1.5 活性氧  19    1.6 修复D1蛋白  19    1.7 加强光合能力  19-20  二、快速叶绿素荧光诱导动力学和PS Ⅰ对820NM光吸收动力学  20-21  三、总结与展望  21-23第二章 叶绿素缺乏对大豆光能利用的影响  23-37  1. 材料和方法  23-27    1.1 植物材料与生长条件  23    1.2 叶绿素含量测定  23-24    1.3 光合气体交换参数  24    1.4 叶绿素荧光参数的测定  24-25    1.5 截光率的测定  25    1.6 叶绿体亚显微结构的观察  25    1.7 光呼吸速率的测定和光呼吸占总电子流比例的计算  25-26    1.8 统计分析  26-27  2. 结果与分析  27-34    2.1 表型差异  27-28    2.2 叶绿体亚显微结构的观察  28    2.3 色素含量的变化  28-29    2.4 光响应曲线的差异  29-30    2.5 叶绿素缺乏突变对大豆最大光化学效率的影响  30    2.6 叶绿素缺乏突变对大豆实际量子效率(ΦPS Ⅱ)的影响  30-31    2.7 叶绿素缺乏突变对大豆PS Ⅱ激发能捕获效率的影响  31    2.8 叶绿素缺乏突变对大豆PS Ⅱ光化学淬灭系数和非光化学淬灭系数的影响  31-32    2.9 叶绿素缺乏突变对大豆热耗散的影响  32-33    2.10 突变和野生型吸收光能分配情况和热耗散速率以及光化学速率  33-34  3. 讨论  34-37第三章 叶绿素缺乏改变大豆叶片PS Ⅰ和PS Ⅱ协调性  37-43  1. 材料和方法  37-38    1.1 植物材料和生长条件  37    1.2 快速叶绿素荧光诱导动力学和PS Ⅰ对820nm光的吸收动力学测定  37-38  2. 结果与分析  38-40    2.1 叶绿素缺乏对大豆叶片PS Ⅱ荧光诱导动力学的影响  38-39    2.2 叶绿素缺乏对大豆叶片PS Ⅱ受体侧与供体侧的影响  39    2.3 叶绿素缺乏对大豆叶片PS Ⅱ反应中心的影响  39-40    2.4 PS Ⅰ对820nm光的吸收动力学测定  40  3. 讨论  40-43第四章 叶绿素缺乏对大豆叶片耐光抑制机制的影响  43-55  1. 材料和方法  43-45    1.1 植物材料和生长条件  43    1.2 光抑制处理方法及DTT引入  43-44    1.3 最大光化学效率Fv/Fm和相对失活反应中心数的测定  44    1.4 NPQ和qP的检测计算  44-45  2. 结果与分析  45-51    2.1 转绿之前光抑制处理1小时和暗恢复下最大光化学效率的变化  45-46    2.2 转绿之前光抑制处理1h后NPQ和qP受到的影响  46    2.3 转绿之前光抑制处理1h后相对失活反应中心  46-47    2.4 转绿之前光抑制处理2小时和暗恢复下最大光化学效率的变化  47-48    2.5 转绿之前光抑制处理2h后NPQ和qP受到的影响  48    2.6 转绿之前光抑制处理2h后相对失活反应中心  48-49    2.7 转绿之后光抑制处理1h最大光化学效率的变化  49-50    2.8 转绿之后光抑制处理1h时的NPQ和qP受到的影响  50    2.9 转绿之后光抑制处理2小时对最大光化学效率的影响  50-51    2.10 转绿之后光抑制处理2h的NPQ和qP受到的影响  51  3. 讨论  51-55全文结论  55-57参考文献  57-69致谢  69

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 大豆
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